DE2262773A1 - Tonerzufuhrvorrichtung - Google Patents
TonerzufuhrvorrichtungInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 8O, MAUEiSKIRCKEItSTK. 48
Anwaltsakte 23 197 21. del,
Kabushiki Kaisha Riooh
Tokyo/Japan
Tonerzufuhrvorrichtüng
Die Erfindung betrifft eine Tonerziifuhrvorrichtung,
die als gegebenenfalls auswechselbare ZusatzVorrichtung
an der Entwicklungseinheit eines' elektrostatischen Kopiergeräts, das mit Trockenentwickler arbeitet, vor^
gesehen ist«
Ein Trockenentwickler weist einen sogenannten Tone*1
auff der mit einem geeigneten Trägermaterial gemischt
ist. Z.B. handelt es sich bei dem Träger beim Magnet-
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• IHIiS man «»<s »stw τ·%Μβ«βι
bürsten ve rf ahren um Eisenpulver, beim Kaskadenverfahren
um Glasperlen und beim Haarbürstenverfahren um
eine Haarbürste. Ein Toner wird durch Mischen eines the rmoplas tischen Harzes mit niedrigem Sc lime Iz punk t
rait einem Farbstoff oder einem Pigment, z.B· Ruß, und mit einem Dispergiermittel erhalten. Der Toner
wird dann in Pulverform gebracht, wobei der Durohmesser
der Körner ein bis mehrere Mikrometer beträgt* Bei Verschiedenen Anwendungsarten wird der Trocken*-
entwickler wiederholt auf die latenten elektrostatischen Bilder auf dem lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterial aufgebracht. Die Bilder werden durch das
Haften des Toners auf ihnen sichtbar gemacht* Die Konzentration des Toners im Entwickler wird während
der Benutzung allmählich herabgesetzt, so daß die Wirkung des Entwicklers bei wiederholter Benutzung
verlorengeht, es sei denn, er wird durch eine zusätzliche Zugabe von Toner wieder aufgefrischt·
Bei einer Art von Tonerzufuhrvorrichtung, die heute gebräuchlich ist und die diese Forderung erfüllt,
ist eine Tonerzufuhrwalze drehbar an einem Vorratsbehälter mit Toner angebracht. Die Walze ist dabei in
einer Öffnung am unteren Ende des Vorratsbihälttre
angebracht. Die Walze dreht sich stetig oder auch schrittweise in beliebigen Intervallen und führt so der Ent-
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■J _
Wicklungseinrichtung in geeigneten Zeitabständen den Toner durch, einen Spalt zu, der durch die Mantelfläche
der Walze und eine Kante der unteren Öffnung des Vorratsbehälters gebildet wird.
Eine derartige Tonerzufuhrvorrichtung weist einige Nachteile auch. Der Toner liegt in Pulverform mit einem
Korndurchmesser von einem bis mehreren Mikrometern vor.
Er reagiert sehr empfindlich, auf den Einfluß von Feuchtigkeit, wodurch sich, der Toner zu festen
Klumpen zusammenballt oder an der Oberfläche der Walze haftet. Das an der Walze haftende Pulver löst
sich von dieser nicht sehr leicht, so daß seine Menge allmählich, zunimmt und schließlich den Spalt verschließt.
Polglich ist die Zufuhr von Toner unterbrochen oder es fallen größere Klumpen von Toner in die
Entwicklungseinrichtung· Die. der Entwicklungseinrichtung zugeführte Menge an Toner ist außerdem abhängig
von der Größe des Spalts* Das Einstellen der Größe des Spalts auf einen optimalen Wert erfordert eine sehr
geschickte Bedienungsperson.
Die Erfindung schafft daher eine Tonerzufuhreinrichtung, bei der die Nachteile der bisher üblichen Einrichtung
vermieden werden. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Tonerzufuhrwalze
berührt und den daran haftenden Toner abstreift, und durch eine Anzahl von axialen Rillen in der
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Mantelfläche der Walze, in denen der Toner aufgenommen und transportiert wird, wodurch er durch die
untere Öffnung des Vorratsbehälters gefördert wird und dadurch in kleinen, gleichmäßigen Mengeneinheiten
der Entwicklungseinrichtung zugeführt wird.
Die Tonerzufuhrvorrichtung gemäß der Erfindung ist
gekennzeichnet durch eine Tonerzufuhrwalze, die in
ihrer Mantelfläche eine Anzahl von axialen Rollen aufweist, in denen das Tonerpulver aufgenommen wird
und so durch die Öffnung im unteren Teil des Vorratsbehälters gefördert wird. Es entsteht also zwischen
der Walze und der unteren Öffnung des Vorratsbehälters kein Spalt, so daß das Tonerpulver im Behälter gegen
die Feuchtigkeit der Luft geschützt ist. Infolge der Rillen in der Mantelfläche der Walze wird zu jedem Zeitpunkt
eine gleichmäßige Menge Toner zugeführt. Die Tiefe und die Breite der Rillen ist dabei so ausgelegt,
daß durch die Tonerzufuhrwalze immer die optimale Menge Toner zugeführt wird. Durch das Vorhandensein
einer Einrichtung zum Abstreifen des Toners ist gewährleistet, daß zwangsläufig zu jedem Zeitpunkt Tqnerpulver
zugeführt wird, und daß sich kein Tonerpiu^ver in
den Rillen der Walze absetzt. ;
Die Erfindung schafft also eine Einrichtung, die gekennzeichnet ist durch einen mit Toner gefüllten Vor-
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ratsbehälter, durch eine Walze, die in ihrer Mantelfläche eine Anzahl von axialen Rillen aufweist, und
die drehbar in der Ausfuhröffnung des Vorratsbehälters
angebracht ist, und durch eine Einrichtung zum Abstreifen des Toners, deren vorderes Ende elastisch gegen
die einzelnen Hillen in der Walze bei deren Drehung drückt. Bei der Drehung der Walze wird der zum Ent—
wickeln von latenten elektrostatischen Bildern auf lichtempfindlichem Aufzeichnungsmaterial notwendige
Toner in kleinen Mengen von den Rillen aufgenommen und über die Walze durch die Ausfuhröffnung des Be- '
hälters gefördert. Damit wird der Toner in gleichmäßigen
Mengen der Entwicklungseinrichtung zugeführt. Die Tonerabstreifeinrichtung^ dient zum Abstreifen des im
Rillengrund haftenden Toners und gewährleistet eine störungsfreie Zuführung des Toners· Damit der Vorratsbehälter
gegen durch die mit Axialrillen versehene Walze besonders gut gegen die Umgebung zur Verhinderung
eines Zutritts von Feuchtigkeit aus der Umgebung zu dem Toner abgeschlossen ist, sind vorteilhaft die
dem Walzenumfang benachbarten !Heile aer Wand des
Vorratsbehälters für den ioner so ausgebildet,, daß
sie über wenigstens eine Rillenbreite der am Umfang· der Walze vorgesehenen Rillen in Umfangsrichtung der
Walze ganz nahe an den Walzenumfang heranreichen. Vorteilhaft
sollen sich diese Wandteile über mehrere
Rillenbreiten des Walzenumfangg erstrecken·
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausfülirungsbeispielen näher erläutert, wobei
auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
Pig. 1 zeigt eine Schnittzeichnung einer Ausfuhrungsform einer Tonerzufuhrvorrichtung gemäß der
Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine schematische vergrößerte Schnittzeichnung
eines Details der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform.
Pig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Details der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Tonerabstreifeinrichtung,
die bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungaform
verwendet wird·
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Aneicht einer weiteren Ausführungsfarm einer Tonerabstreifein- richtung.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform
einer Einrichtung zur Steuerung
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der Menge an Toner, die mit der Tonerzufuhrvorriclitung
gemäß der Erfindung zugeführt wird.
Fig. 1 zeigt eine Tone rzuf uhrvorrichtung gemäß der Erfindung. Nach Pig. 1 "befindet sich der Toner 1 in
einem Vorratsbehälter 2, an dessen rechtem unteren Teil ein langgestreckter Toneraustragteil 3 mit einer
Toneraustragöffnung 5 vorgesehen ist. Die Seitenwände des Vorratsbehälters 2 ragen an den gegenüberliegenden
Enden desselben nach unten ab, so daß überhängende Stücke entstehen (nicht gezeigt), die
vorteilhaft an den Stirnseiten einer Tonerzufuhrwalze anliegen, um den Behälter nach unten abzusehließen.
In diesen ist mittels einer Achse eine Tonerzufuhrwalze
4 befestigt, die im Toneraustragteil 3 vorgesehen ist und die sich in der Toneraustragöffnung
dreht. Die Walze 4 weist auf ihrer Mantelfläche eine. Anzahl von axialen Rillen 4a auf, die parallel zu
Erzeugenden des Mantels verlaufen. Die Kanten 2a und 2b des Vorratsbehälters 2, durch die die Toneraustragöffnung
5 im Toneraustragteil 3 gebildet wird, sind
sehr eng an die Walze 4 herangeführt bzw. berühren diese, so daß die Tonerauswurföffnung 5 im wesentlichen
durch die Walze 4 verschlossen ist. Sie können sich aber zu einem noch besseren Verschluß des
Vorratsbehälters um einen Teil des Walzenumfangs erstrecken.
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Parallel zur Mantelfläche der Walze 4 ist eine Tonerabstreifeinrichtung
7 aus einem blattartigen, elastischen Material vorgesehen. Das eine Ende des Blattes
ist am unteren Ende eines Trägers b befestigt, der von der Bodenplatte 2c des Vorratsbehälters 2 nach unten
abragt. Das Vorderende des Blattes ist nach oben aufgebogen und befindet sich unter der Toneraustragöffnung
5· Dieser aufgebogene Teil steht im Eingriff mit der Walze 4 und drückt infolge seiner eigenen Federwirkung
gegen eine der Rillen 4ε· in der Walze 4· Die
Gestalt der Killen und die Drehrichtung der Walze müssen natürlich immer so gewählt sein, daß die Abstreifeinrichtung
das Drehen der Walze nicht behindert. Die RüLen der Walze können z.B. ähnlich wie bei einem
Umfangsfräser ausgebildet sein, wobei die Walze entgegen der Präsrichtung angetrieben wird. Eine bevorzugte
Form der Rillen ist in den Fig. 1, 3 und 6 der Zeichnungen deutlich gezeigt, so daß sie nicht näher
beschrieben zu werden braucht.
Unmittelbar über der Bodenplatte 2c des Vorratsbehälters
2 ist ein Gitter oder eine durchlöcherte Platte vorgesehen. Das eine Ende dieses Gitters ragjj,.bis nahe
an die Mantelfläche der Walze 4, während das andere Ende 9a (in Fig. 1 das linke Ende) mit dem Kolben 10a
eines Vibrators 10, der an der Außenseite des Vorratsbehälters 2 vorgesehen ist, verbunden ist. Ist der
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Vibrator 10 eingeschaltet, bewegt sich der Kolben 10a
gegen die Kraft einer Druckfeder 10b nach links. Durch die Kraft der Feder 10b wird der Kolben in seine
Ausgangslage zurückgeführt, und es entsteht eine kontinuierliche Schwingbewegung. Hierdurch vibriert
das Gitter 9 und fördert den Toner 1 durch die Bewegung
zur Tonerauswurföffnung 5.
Zum Einfüllen des Toners ist der Vorratsbehälter 2 am
oberen Ende mit einer Tonereinfüllöffnung 2d versehen.
Die Öffnung 2d kann mit einem Deckel 2e verschlossen
werden. ■
Die Walze 4 ist auf einer Welle 6 befestigt, an deren
anderem Ende ein Zahnrad 11 (z.B. ein Kettenrad) vorgesehen ist. Walze, Achse und Zahnrad bilden eine
drehbare Einheit, Wird das Zahnrad 11 durch einen Antrieb (nicht gezeigt) getrieben, dreht sich die
Walze 4 in einer Richtung (in Fig* 1 im Uhrzeigersinn), bei der der Toner in den Rillen der Walze aufgenommen
wird. ·
Bei der Drehung der Walze 4 befindet sich in ihren
Rillen 4a Toner, der damit durch die Toneraustragoffnung
5 im Toneraustragteil 3 gefördert wird· Der
Toner wird dann durch den nach oben gebogenen Bandstreifen 7a der Tonerabatreifeinrichtung 7 abgestreift,
-IQ «
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wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der Toner füllt in einen Behälter mit Entwickler (nicht gezeigt).
Fig. 4 zeigt eine andere Ausfdhrungsform der Tonerabstreifeinrichtung.
Sie ist gekennzeichnet durch zwei Arme 41 (gezeigt ist nur ein Arm), die mit ihrem einen
Ende schwenkbar mit festen Bauteilen, z.B. eine in den gegenüberliegenden Seitenwänden des Vorratsbehälters
befestigte Achse A, verbunden sind. An den gegenüberliegenden freien Enden der Anne 41 ist durch Verschrauben
oder Punktschweißen die lamelle 42 befestigt. An den Armen 41 ist das eine Ende einer Zugfeder S befestigt,
Das andere Ende der Feder S ist mit der Achse A verbunden, so daß die Arme in Fig. 4 gegen den Uhrzeigersinn
verschwenkt werden. Dadurch drückt die Oberkante der Lamelle 42 gegen die kantelfläche der Tonerzufuhrwalze
4.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Tonerabstreifeinrichtung, bei der anstelle der lamelle 42
ein Metall- oder Nylondraht 51 zum Abstreifen des
Toners von der Walze 4 vorgesehen ist·
Die der Entwicklungseinrichtung zugeführte kenge an
Toner ist durch den Drehwinkel der Tone rzuf uhrwalze gemäß der Erfindung einstellbar. Fig. 6 zeigt eine
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Ausführungsf orm einer Einrichtung zum Einstellen des
Drehwinkels der Tonerzufuhrwalze.
Nach Fig. 6 ist am einen Ende der Achse 6 ein Klinkenrad
111 angebracht, das sich zusammen mit der Achse dreht. Am anderen Ende der Achse 6 ist die Walze 4 angebracht.
In unmittelbarer Nähe des -Klinkenrads 111 ist am einen Ende einer Zapfenwelle 602 eine Steuerscheibe
601 angebracht. Der Durchmesser des einen Steuerbereichs 601a der Scheibe ist größer als der Kopfkreis
des Klinkenrads 111, während der Durchmesser des anderen Steuerbereichs 601b kleiner als der Fußkreis
des Klinkenrads 111 ist=, Die ZapfenweHe. 602 ist drehbar in einem festen Bauteil (nicht gezeigt) gelagert.
Arn anderen Ende der Zapfenwelle 602 ist ein Zahnrad angebracht, das im Eingriff mit einem auf einer Welle
befestigten Zahnrad 6O4 steht. Die Welle 605 ragt durch
eine der Seitenwände (nicht gezeigt) des Kopiergeräts, so daß sich das Zahnrad 6O4 im Innern des Kopiergeräts
befindet. Am anderen Ende der Welle 605 ist an der Außenseite des Geräts ein Dreüoiopf 606 befestigt.
y^ird der Knopf 606 außen gedreht, kann die Steuerscheibe
601 über die Zahnräder 6O4 und 6O3 gedreht werden. Arn fasten Ende 608a eines Hebels 6O8 ist eine
Schaltklinke 607, die zum Eingriff mit einem der Zähne
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des Klinkenrads 111 gebracht werden kann, schwenkbar
angebracht. Der Hebel 608 ist um die Zapfenwelle 602 schwenkbar. Wie gezeigt ist, drückt die Schaltklinke
gegen den Rand des Steuerbereiclis 601a mit dem größeren Durchmesser der Steuerscheibe 601. Die Klinke 607 wird
dabei durch die Kraft einer Zugfeder 609, die zwischen der Klinke und dem Hebel 608 vorgesehen ist, gegen den
Rand 601a gedrückt.
Der Hebel 608 ist mit seinem Ende 608b mit dem freien Ende 611a eines Hebels 611 schwenkbar verbunden. Der
Hebel 611 ist mit seinem anderen Ende mit der Seitenfläche eines Zahnrads 610 verbunden. Das Zahnrad 610
steht im Eingriff mit einem Zahnrad 612, das über eine Kupplung 614 mit einem dauernd umlaufenden Zahnrad 613
verbunden ist. Die Drehung des Zahnrads 613 wird über die Kupplung 614 auf die Räder 612 und 610 übertragen.
Die Drehung des Rades 610 wird durch den Hebel 611 in eine hin- und hergehende Bewegung umgesetzt, durch die
wiederum der Hebel 608 hin- und herschwingt.
Nimmt man an, daß sich bei einer wiederholenden Schwingbewegung die Schaltklinke 607 verschwenkt
und dabei das Klinkenrad 111 um einen Drehwinkel, der dem Abstand von vier Zähnen entspricht, weiterbewegt,
so steht die Klinke 607 dauernd im Eingriff
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mit einem der Zähne des Klinkenrades 111. Das Klinkenrad 111 wird dabei während einer Schwingbewegung, tun
eine Strecke weiterbewegt, die dem Abstand von vier Zähnen entspricht. Der Knopf 606 wird im Uhrzeigersinn
gedreht und löst die Klinke 607 aus der Verbindung mit dem Steuerbereich 601a der Steuerscheibe 601 mit
dem größeren Durchmesser.
Wird der Knopf 606 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um die Steuerscheibe 601 im Uhrzeigersinn um den Drehwinkel
von drei Zähnen des Klinkenrades 111 zu verdrehen, kommt die Klinke 607 zum Eingriff mit einer
Kante des Steuerbereichs 601a der Steuerscheibe 601 mit dem größeren Durchmesser. Solange die Klinke
die Kante des Steuerbereichs 601a mit dem größeren Durchmesser berührt, kommt sie nicht zum Eingriff mit
einem der Zähne des Klinkenrades 111* Die Klinke bleibt daher für den Abstand von drei Zähnen des
Klinkenrades 111 frei* Das Klinkenrad 111 wird also durch die Klinke 607 um eine Strecke bewegt, die der
Differenz zwischen der Strecke, die das Klinkenrad duröh eine sich wiederholende Schwihgbewegung der
Klinke weiterbewegt wird, und der Strecke, die die Klinke frei bleibt, entspricht* Das Klinkenrad Wird
e:1üo Ufa einen vVinkel , der einem Zahn entspricht §
weite rbewegt*
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Auf diese Weise ist die in den Entwickler gelangende Menge an Toner zu steuern, indem über die Steuerscheibe
601 die Strecke, die die Klinke 607 das Klinkenrad 111 weiterbewegt, festgelegt wird.
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Claims (1)
- Patentansprüche :( l.jTonerzufuhrvorriehtung mit einem Vorratsbehälter für Toner zum Entwickeln von elektrostatischen Bildern auf einem photosensitiven Aufzeichnungsmaterial, einem unten am Vorratsbehälter vorgesehenen Austragteil, in dem eine Walze drehbar vorgesehen ist, mittels welcher kleine Mengen von Toner durch einen schmalen Spalt zwischen dem Toneraustragteil und der Mantelfläche der Walze ausgetragen werden, während sich die Walze dreht, gekennzeichnet durch eine Anzahl von axialen Rillen (4a) am Mantelumfang der Walze, die parallel zu der Erzeugenden für die Mantelfläche der Walze (4) verlaufen, wobei die Walze (4) den Toneraustragteil (3) berührt oder sehr nahe an ihn heranreicht, und durch eine Tonerabstreifeinrichtung (7)» die mit ihrem vorderen Ende (7a) zum Abstreifen des Toners aus den Rillen (4a) der Walze (4) in Eingriff mit der Walzenumfangsflache gehalten ist.2» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Mantelfläche der Walze (4) vorgesehenen Rillen (4a) sägez'ahnförmig sind und die Walze (4) in einer solchen Richtung gedreht wird, daß die Tonerabstreifeinrichtung über die flachen Rücken der säge-- 16 309828/1030zahnförmigen Rillen gleitet lind jeweils bei deren stellen Vorderflanken auf den nächsten flachen Rükken einfällt.3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Toneraustragteil (3) des Vorratsbehälter (2) durch die Walze (4) verschlossen ist und dazu die Kanten und Stirnflächen der Rillen (4a) die Innenseiten der Wände des Toneraustragteils berühren.4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ans|>rüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerabstreifeinrichtung (7) elastisch im Eingriff mit den Rillen (4a) an der Mantelfläche der Walze (4) steht.5. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Abstreifeinrichtung (7) aus einem elastischen Material besteht.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerabstreifeinrichtung (7) mit der Unterseite des Vorratsbehälters (2) verbunden ist, wobei das freie linde (7a) der Tonerabs tre if einrichtung infolge seiner Elastizität in eine der Rillen (4a) in der Mantelfläche der Walze (4) drückt.- 17 309828/10307. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerabstreifeinrichtung (7) zwei Arme (41) aufweist, die mit ihren einenEnden schwenkbar mit den gegenüberliegenden Seitenwänden des Vorratsbehälters (2) verbunden sind, daß an den freien, sich gegenüberliegenden Enden der Arme (41) ein Schaber angebracht ist, daß zwei Federn (5) vorgesehen sind, die jeweils mit einem Ende mit den beiden Armen verbunden sind und dadurch infolge der Federkraft den Schaber in eine der lullen (4a) in der Mantelfläche der Walze (4) drücken.b. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaber der Tonerabstreifeinrichtung (7) aus einem Draht (51) besteht.9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaber der Tonerabstreifeinrichtung eine Lamelle (42) ist.10t Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Vorratsbehälter (2) ein Gibber (9) nahe über dem Boden desselben angebracht ist, wobei sich das eine Ende des, Gitters bis in die ..iuiio dor lahiibeifläche der Walze (4) erstreckt, während ul.i; andere Ende mi b dem Kolben (10a) eines (10·) verbunden ist.• - Io -■309828/1030BAD ORIQINAl,_ 18 -11. Vorrichtung nach einem der Ansprache 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß nahe über dem Boden des Vorratsbehälters (2) ein durchlöchertes Blech vorgesehen ist, wobei das eine Ende bis in die Nähe der Mantelfläche der Walze ragt, während das andere Ende mit dem Kolben (10a) eines Vibrators (10) verbunden ist.3 0 9 8-2 8 / 10 3 0Leerseite
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OI | Miscellaneous see part 1 | ||
OI | Miscellaneous see part 1 | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
AH | Division in |
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