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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Bilderzeugungsvorrichtung
und spezieller eine Rakelklinge, die gegen eine Entwicklerwalze
positioniert ist, um Toner gleichmäßig zu dosieren, während ein
Verlust von Toner verhindert wird.
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Bilderzeugungsgeräte einschließlich Kopierer,
Laserdrucker, Faksimilemaschinen und dergleichen umfassen eine Trommel
mit einer harten Zylinderoberfläche,
die entlang einer festgelegten Länge
ihrer Außenseite
mit einem fotoleitenden Material beschichtet ist. Die Oberfläche der
Trommel wird auf ein gleichförmiges elektrisches
Potenzial aufgeladen und dann in einem Muster entsprechend einem
Originalbild selektiv belichtet. Diejenigen Bereiche der fotoleitenden
Oberfläche,
die belichtet werden, werden entladen, wodurch ein latentes elektrostatisches
Bild auf der fotoleitenden Oberfläche gebildet wird. Ein Entwicklermaterial,
wie z.B. Toner, mit einer elektrischen Ladung, so dass der Toner
zur fotoleitenden Oberfläche
angezogen wird, wird mit der fotoleitenden Oberfläche des
Elements in Berührung
gebracht. Die Trommel dreht sich dann vorbei an einem Zwischenübertragungsmedium,
wo der Toner auf das Medium übertragen
wird. Ein Aufzeichnungsbogen, wie z.B. ein leerer Papierbogen, wird
dann mit dem Zwischenübertragungsmedium
in Berührung
gebracht, und der Toner darauf wird in der Form des latenten elektrostatischen
Bilds auf den Aufzeichnungsbogen übertragen. Der Aufzeichnungsbogen
wird dann erhitzt, wodurch der Toner permanent an ihn angeschmolzen
wird. In Vorbereitung für
den nächsten
Bilderzeugungszyklus wird die fotoleitende Oberfläche des
Elements entladen und wird Resttoner entfernt.
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Der
Toner wird in einem Tonerreservoir benachbart zur Trommel aufbewahrt.
Eine Rakelklinge und eine Entwicklerwalze werden zwischen dem Tonerreservoir
und der Trommel positioniert, um die Menge von Toner zu steuern,
die zur Trommeloberfläche
durchgelassen wird. Der Spaltpunkt, der zwischen der Rakel klinge
und der Entwicklerwalze erzeugt wird, steuert die Menge von Toner,
die auf die Trommeloberfläche übertragen
wird. Zusätzlich
werden die Entwicklerwalze und die Rakelklinge elektrisch aufgeladen,
um den Toner zu laden, wenn er durch den Spaltpunkt hindurchtritt,
um die Übertragung
auf die Trommel zu unterstützen.
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Es
ist wichtig, dass die Rakelklinge eine gleichförmige und gleichbleibende Berührung über die
ganze Länge
der Entwicklerwalze macht. Wenn die Rakelklinge einen nicht gleichbleibenden
Druck mit der Entwicklerwalze während
der Übertragung
aufweist, werden ungleiche Tonermengen auf die Trommel übertragen,
was zu einer nicht gleichbleibenden und unakzeptablen Druckqualität führt. Wenn
zu viel Toner auf die Trommel übertragen
wird, können
Druckfehler auftreten, wie z.B. verschwommene Bilder, schlechte
Farbe und auf den Hintergrundbereichen abgelagerte Tonerteilchen.
Umgekehrt sind, wenn nicht genug Toner auf die Trommel übertragen
wird, die Bilder zu hell und schwer wahrzunehmen.
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Ein
Problem bei Aufrechterhaltung einer gleichbleibenden Berührung und
Drucks besteht darin, dass das Entwicklerwalzenprofil ungleichförmig sein
kann, was erfordert, dass sich die Rakelklinge einwärts und auswärts bewegt,
um der Oberfläche
der Entwicklerwalze zu folgen. Zusätzlich ist es entscheidend,
dass eine Berührung über die
ganze Länge
der Rakelklinge aufrechterhalten wird, um eine gleiche Druckqualität über die Breite
des Bilds sicherzustellen. Deshalb ist es für eine fehlerfreie Tonerübertragung
und Tonerladung wichtig, dass die Rakelklinge die Entwicklerwalze
mit einem gleichbleibenden Betrag von Druck berührt und auf ihr "schwebend schwimmt".
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Ein
Typ einer früheren
Konstruktion lässt
die Rakelklinge permanent gegen ein Gehäuse anliegen, das benachbart
zur Entwicklerwalzenoberfläche
positioniert ist. Diese Konstruktion sorgt dafür, dass die Rakelklingenplatzierung
konstant ist, ungeachtet der Oberfläche der Entwicklerwalze. Jedoch
geht diese Konstruktion nicht auf Variationen und Unregelmäßigkeiten
in der Entwicklerwalzenoberfläche
ein, die dazu führen,
dass größere oder
geringere Mengen von Toner an der Rakelklinge zur Trommeloberfläche vorbeitreten.
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Eine
andere Konstruktion sorgt dafür,
dass die Rakelklinge in einem Gehäuse benachbart zur Entwicklerwalze
positioniert ist. Die Rakelklinge ist an dem Gehäuse angebracht, um die Rakelklinge
in der richtigen Position und Winkel in Bezug zur Entwicklerwalzenoberfläche zu sichern.
Ein Vorspannelement, das hinter der Rakelklinge positioniert ist,
drückt
die Rakelklinge gegen die Entwicklerwalze. Ein Nachteil dieser Konstruktion besteht
darin, dass die Rakelklinge während
eines Gebrauchs gegen das Gehäuse
reibt, was zu einer Reibung zwischen den Oberflächen führt. Diese Reibung verringert
die Wirksamkeit beim Dosieren von Toner, weil ein Teil der Kraft
durch das Vorspannelement erforderlich ist, um die Reibung zu überwinden,
und nicht verfügbar ist,
um die Rakelklinge gegen die Entwicklerwalzenoberfläche zu halten.
Zusätzlich
wirkt, wenn sich die Rakelklinge einwärts oder auswärts in Bezug
zur Entwicklerwalze bewegt, die Reibung, um die Klingenbewegung zu
dämpfen,
was zu einer ungenauen Oberflächennachführung führt.
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Ein
anderer Nachteil von früheren
Konstruktionen ist eine Tonerleckage um die Rakelklinge und das Gehäuse. Die
Berührungsoberflächen zwischen
der Rakelklinge und dem Gehäuse
liefern Straßen
für den
Toner, um sich zu sammeln und zur Trommeloberfläche hindurchzutreten, was zu
Druckfehlern führt.
Um dieses Problem zu bewältigen,
können
Dichtungen zwischen den Rändern
der Rakelklinge und dem Gehäuse
angebracht sein, um eine Tonerleckage zu beseitigen. Unglücklicherweise
beeinträchtigen
die Dichtungen die Bewegung der Klinge gegen die Entwicklerwalze,
was zu noch weiterer Krafterfordernis führt, um die Klinge gegen die
Walze zu drücken.
Zusätzlich
wird häufig
eine Dichtungsmasse an diese Bereiche angebracht, um ein Blockieren
jeglicher Öffnungen
weiter zu unterstützen.
Jedoch verursacht eine Dichtungsmasse zusätzliche Reibung zwischen der Rakelklinge
und dem Gehäuse.
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Folglich
bleibt ein Bedarf an einer Rakelklinge, die auf der Entwicklerwalze
schwebend schwimmt, wobei dafür
gesorgt wird, dass gleichbleibende Tonermengen zur Trommeloberfläche hindurchgelassen
werden.
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Die
US 4,566,776 offenbart eine
Rakelklinge, die durch ein Gehäuse
eines Entwicklungsgeräts
bewegbar getragen wird.
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Die
US 5,749,026 und 5,389,732
offenbaren Dichtungen zum Gebrauch mit Entwicklergeräten in Bilderzeugungsvorrichtungen.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Gerät nach Anspruch 1 und eine
Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 15 bereit.
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Die
vorliegende Erfindung sorgt für
ein Positionieren einer Rakelklinge gegen eine Entwicklerwalze in einer
Bilderzeugungsvorrichtung. Die Rakelklinge wird in einer Position
benachbart zur Entwicklerwalze entlang einem ersten und zweiten
Ende durch ein Entwicklergehäuse
gehalten, um eine laterale Bewegung zu steuern. Vorzugsweise sind
ein Paar Rückhaltezapfen
und Rückhalteblöcke entlang
der Vorderseite der Rakelklinge positioniert, und ein Paar Abstützungen
sind entlang der Rückseite
positioniert, um die Winkelposition der Rakelklinge in Bezug zum
Entwicklergehäuse
zu steuern. Vorzugsweise sind ein Paar Anschlagelemente über der
Rakelklinge entgegengesetzt zur Entwicklerwalze positioniert, um
die maximale Bewegung der Rakelklinge weg von der Entwicklerwalze
zu steuern. Diese Elemente halten die Rakelklinge in Bezug zur Entwicklerwalze
in Grenzen, ohne dass sie so angebracht sind, dass sonst die Bewegung
der Rakelklinge gehemmt wird. Diese Elemente sind vorzugsweise aus
einem reibungsarmen Material konstruiert, das dafür sorgt,
dass sich die Rakelklinge frei bewegt und in Berührung mit der Entwicklerwalze
bleibt. Ein Vorspannelement zwingt die Rakelklinge gegen die Entwicklerwalze
und steuert den Druck an einem Spaltpunkt, um den Massenstrom und
Ladungs pegel des übertragenen
Toners zu steuern.
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Die
Erfindung verhindert, dass Toner aus dem Tonerreservoir zur Trommel
leckt. Eine Klappendichtung ist entlang dem rückseitigen Rand der Rakelklinge
positioniert, um zu verhindern, dass Toner über den oberen Rand der Rakelklinge
leckt. Zusätzlich
können
Dichtungen an den Berührungspunkten
zwischen dem Entwicklergehäuse
und der Entwicklerwalze positioniert sein. Diese Dichtungen berühren die
Rakelklinge, um eine Tonerleckage zu verhindern, und sind vorzugsweise
aus einem reibungsarmen Material konstruiert, so dass die Bewegung
der Rakelklinge nicht eingeschränkt
wird.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung wird nun nur als Beispiel und mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine Seitenansicht, die die Elemente einer Bilderzeugungsvorrichtung
und die Positionierung der Rakelklinge und der Entwicklerwalze veranschaulicht;
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2 ist
eine Perspektivansicht, die eine Vorderseite der Rakelklinge, die
gegen die Entwicklerwalze positioniert ist, veranschaulicht, gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 ist
eine Teilperspektivansicht, die den Rand der Rakelklinge veranschaulicht,
der gegen das Entwicklergehäuse
mit dem Anschlagzapfen, Rückhaltezapfen
und Rückhalteblock
anliegt;
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4 ist
eine Seitenansicht, die die Rakelklinge und die Entwicklerwalze
veranschaulicht, die vom Entwicklergehäuse abgetrennt sind;
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5 ist
eine Perspektivansicht, abgetrennt vom Entwicklergehäuse, der
Rakelklinge und der Entwicklerwalze, wobei eine Klappendichtung
entlang dem rückseitigen
Rand der Rakelklinge positioniert ist;
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6 ist
eine Seitenansicht, die die Rakelklinge und die Entwicklerwalze
veranschaulicht, die im Entwicklergehäuse montiert sind; und
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7 ist
eine Perspektivansicht, die das untere Toner reservoir benachbart
zur Rakelklinge und Entwicklerwalze veranschaulicht.
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1 veranschaulicht
die grundlegenden Elemente eines Bilderzeugungsgeräts und ist
für ein
Verstehen des gesamten elektrofotografischen Bilderzeugungsprozesses
aufgenommen. Ein Farblaserdrucker ist mit 100 bezeichnet,
jedoch ist für
einen Fachmann ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung auf andere
Typen von Bilderzeugungsgeräten,
die Toner zum Drucken durch eine fotoleitende Trommel verwenden,
anwendbar ist. Die Bilderzeugungsvorrichtung, die allgemein mit 100 bezeichnet
ist, umfasst eine Mehrzahl von ähnlichen
Tonerpatronen 110, 210, 310 und 410.
Jede Tonerpatrone weist eine ähnliche
Konstruktion auf, ist aber durch die Tonerfarbe, die darin enthalten
ist, unterschieden. In der bevorzugten Ausführungsform umfasst das Gerät eine schwarze
Patrone 110, eine magentafarbene Patrone 210,
eine cyanfarbene Patrone 310 und eine gelbe Patrone 410.
Die unterschiedlichen Farbtoner bilden einzelne Bilder einer einzigen
Farbe, die in einer geschichteten Weise kombiniert werden, um das
fertige Mehrfarbenbild zu erzeugen.
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Jede
von den Tonerpatronen ist im Wesentlichen identisch und umfasst
eine Trommel, ein Übertragungsgerät und ein
Reinigungsgerät.
Da die Patronen bis auf die Tonerfarbe respektive identisch sind,
werden die Patrone und Elemente zum Bilden von Schwarzbildern beschrieben,
wobei zwecks Vereinfachung die anderen Farbbilderzeugungseinheiten
weggelassen werden.
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Die
Trommel 114 ist im Allgemeinen zylinderförmig mit
mindestens einem Ende, das Zahnräder
oder Speichen zum Kämmen
mit den Bilderzeugungsgerät-Antriebszahnrädern aufweist,
um für
eine Drehkraft zu sorgen. Die Trommel 114 weist eine glatte
Oberfläche
zur Aufnahme einer elektrostatischen Ladung über der Oberfläche auf,
wenn sich die Trommel an der Aufladewalze 116 vorbeibewegt.
Die Trommel 114 dreht sich gleichförmig durch eine Laserscananordnung 120,
die einen Laser auf einen aus gewählten
Teil der Trommeloberfläche
richtet, wobei über
die Breite der Trommel ein elektrostatisch latentes Bild gebildet
wird, das für
das ausgegebene Bild repräsentativ
ist. Ein Antriebszahnrad dreht die Trommel mit einer konstanten
Geschwindigkeit, wenn der Laser über
das Breitensegment gescannt wird. Dieser Prozess setzt sich fort,
wenn das ganze Bildmuster auf der Trommeloberfläche gebildet ist.
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Nach
Empfang des latenten Bilds dreht sich die Trommel durch einen Tonerbereich
mit einem Tonerbehälter 122 und
einem unteren Tonerreservoir 138 zur Aufnahme des Toners.
Eine Entwicklerwalze 124 ist benachbart zur Rakelklinge
positioniert und dreht sich, um den Toner vom unteren Tonerreservoir 138 zur Trommel 114 zu übertragen.
Die Rakelklinge 121 ist an einem Spaltpunkt, der die Menge
von Toner steuert, die zur Trommel 114 übertragen wird, gegen die Entwicklerwalze 124 vorgespannt.
Zusätzlich
werden sowohl die Entwicklerwalze 124 als auch die Rakelklinge 121 elektrisch
aufgeladen, um eine Ladung auf den Toner zu platzieren, der durch
den Spaltpunkt hindurchtritt, um die Übertragung weiter zu unterstützen. Es
ist wichtig, dass die Rakelklinge 121 gegen die Entwicklerwalze 124 beständig eine
Berührung
aufrechterhält
oder gegen sie schwebend schwimmt, um einen gleichbleibenden Druck
aufrechtzuerhalten, wobei für
einen gleichbleibenden Betrag von Tonerübertragung gesorgt wird und
auch für
eine gleichbleibende Ladung zum Toner gesorgt wird. Der Toner ist
ein feines Pulver, das normalerweise aus Kunststoffgranulat konstruiert
ist, das zu den Bereichen der Trommel angezogen wird und an ihnen
haftet, die durch die Laserscananordnung 120 entladen worden
sind.
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Die
Trommel dreht sich als Nächstes
vorbei an einem benachbart positionierten Zwischenübertragungsmediumband 500 (nachstehend:
ITM-Band), wo der Toner von der Trommel 114 übertragen
wird. Wie in 1 veranschaulicht, ist das ITM-Band 500 endlos
und erstreckt sich um eine Reihe von Walzen benachbart zu den Trommeln.
Das ITM-Band 500 und das Bild auf jeder Trommel 114, 214, 314, 414 sind
synchronisiert, wobei dafür
gesorgt wird, dass sich der Toner von jeder Trommel auf dem ITM-Band
während
eines einzigen Durchlaufs genau ausrichtet. Als Beispiel, wie in 1 dargestellt,
wird der gelbe (Y) Toner auf das ITM-Band platziert, gefolgt von
cyanfarbenem (C), magentafarbenem (M) und schwarzem (B). Nach Ablagern
des Toners auf dem ITM-Band dreht sich die Trommel durch einen Reinigungsbereich,
wo Resttoner mittels einer Bürste oder
eines Abkratzers 126 von der Oberfläche entfernt wird.
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Wenn
die Trommeln aufgeladen werden und Toner einsammeln, wird ein Aufzeichnungsbogen,
wie z.B. ein leerer Papierbogen, so geführt, dass er das ITM-Band 500 abfängt. Das
Papier kann in einer der unteren Ablagen 510 platziert
sein oder durch eine Seitenbahnablage 520 in das Bilderzeugungsgerät eingeführt werden.
Eine Reihe von Walzen und Bändern
transportiert das Papier zum Punkt Z, wo der Bogen das ITM-Band
berührt
und den Toner aufnimmt. Vorzugsweise wird eine Spannung an eine
der Walzen angelegt, die den Papierbogen bei Punkt Z gegen die ITM-Bahn
drückt,
um den geladenen Toner weg vom Band und auf das Papier zu ziehen.
Der Bogen und angebrachte Toner bewegen sich als Nächstes durch
eine Schmelzvorrichtung 530, die ein Paar Walzen und ein
Heizelement aufweist, das den Toner erhitzt und ihn am Bogen anschmilzt.
Das Papier mit geschmolzem Bild wird dann aus dem Drucker zum Empfang
durch einen Benutzer heraustransportiert.
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2 veranschaulicht
die Rakelklinge 121, die gegen die Entwicklerwalze 124 positioniert
ist. Ein Steigbewegungsanschlag/Rückhalte-Gerät, das allgemein mit 10 bezeichnet
ist, positioniert die Rakelklinge 121 und umfasst einen
Anschlagzapfen 12, um den Betrag einer Rakelklingenbewegung
weg von der Entwicklerwalze 124 zu steuern. Ein Rückhaltezapfen 14 und
Rückhalteblock 16 berühren und
positionieren die Rakelklinge 121 in Bezug zur Entwicklerwalze 124.
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Der
Anschlagzapfen 12 ist über
der Rakelklinge 121 entgegengesetzt zur Entwicklerwalze 124 positioniert
und wirkt, um die maximale Bewegung der Rakelklinge 121 weg
von der Entwicklerwalze 124 zu steuern. Der Anschlagzapfen 12 ist
insbesondere wirkungsvoll für
Sicherheitsbedenken während
eines Handhabens der Patrone, um die Rakelklinge in der Patrone
zu halten. Als Beispiel: wenn die Patrone gesenkt wird, verhindert
der Anschlagzapfen 12, dass sich die Rakelklinge 121 vom
Entwicklergehäuse 129 trennt
und möglicherweise
die Patrone, Bilderzeugungsvorrichtung beschädigt oder eine Person, die
diese Ausrüstung
handhabt, verletzt.
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Ein
am Entwicklergehäuse 129 angebrachtes
Vorspannelement 50 ist über
der Rakelklinge positioniert, um eine ständige Kraft zum Vorspannen
des unteren Rands 125 der Rakelklinge gegen die Entwicklerwalze 124 aufrechtzuerhalten.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Rakelklinge 121 im
Wesentlichen senkrecht zur Entwicklerwalze, jedoch können auch
andere Orientierungen für
eine Übertragung
von richtigen Tonermengen sorgen. Vorzugsweise berührt das
Vorspannelement 50 die Rakelklinge 121 an mehr
als einer Stelle entlang der Rakelklinge, um sicherzustellen, dass
eine gleiche und verteilte Kraft über die ganze Breite der Entwicklerwalze 124 ausgeübt wird.
In einer Ausführungsform
liefert das Vorspannelement 50 etwa 1400 Gramm Kraft zur
Entwicklerwalze 124.
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Der
Rückhaltezapfen 14 und
Rückhalteblock 16 wirken,
um die Rakelklinge 121 in der richtigen Orientierung zu
halten, wobei der untere Rand 125 der Rakelklinge gegen
die Entwicklerwalze 124 positioniert ist. Wenn sich die
Entwicklerwalze 124 in der in 4 durch
den Pfeil 101 veranschaulichten Richtung dreht, wird die
Rakelklinge 121 gegen den Rückhaltezapfen 14 und
Rückhalteblock 16 gestoßen. Der
Zapfen 14 und der Block 16 arbeiten gemeinsam,
und die Rakelklinge 121 mag nur einen oder beide während des
Tonerübertragungsprozesses
berühren.
Sowohl der Anschlagzapfen 12 als auch der Rückhaltezapfen 14 sind
so dargestellt, dass sie eine im Allgemeinen kreisförmige Querschnittsform
aufweisen, und der Rückhalteblock 16 weist eine
im Allgemeinen rechteckige Form auf. Jedoch können andere Formen auch wirken,
um die Positionierung der Rakelklinge 121 wirkungsvoll
zu steuern, vorausgesetzt, dass die Formen keine Reibung mit der
Rakelklinge verursachen, die die Bewegung gegen die Entwicklerwalze 124 einschränken würde.
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Der
Anschlagzapfen 12, Rückhaltezapfen 14 und
Rückhalteblock 16 können als
ein einteiliges Stück mit
einem gemeinsamen rückseitigen
Abschnitt 18 konstruiert sein. Vorzugsweise ist das Stück aus einem
reibungsarmen Material konstruiert, und in einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Stück
aus Acetal konstruiert. Wie in den 2 und 3 veranschaulicht,
berührt
der rückseitige
Abschnitt 18 nicht die Rakelklinge 121, sondern
ist hinter dem Entwicklergehäuse 129 positioniert.
Der Anschlagzapfen 12 und Rückhaltezapfen 14 erstrecken
sich durch Öffnungen 130,
und der Rückhalteblock 16 erstreckt
sich um den Rand des Entwicklergehäuses 129. Der Abstand,
um den sich der Anschlagzapfen 12, Rückhaltezapfen 14 und
Rückhalteblock 16 vom
rückseitigen
Abschnitt 18 auswärts
erstrecken, kann variieren, vorausgesetzt, dass sie sich so durch und
um das Entwicklergehäuse
erstrecken, dass die Position der Rakelklinge 121 beibehalten
wird.
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Das
Entwicklergehäuse 129 wirkt,
um den Toner aufzunehmen und eine Konstruktion zum Montieren der
Rakelklinge 121 und Entwicklerwalze 124 zu liefern.
Wie in den 1 und 7 dargestellt,
nimmt ein unteres Tonerreservoir 138 den Toner benachbart
zur Entwicklerwalze 124 und Rakelklinge 121 auf.
Das untere Tonerreservoir 138 erstreckt sich die ganze
Länge der
Entwicklerwalze 124, um zu gewährleisten, dass Toner über die
ganze Länge
der Walze übertragen
wird. Das Entwicklergehäuse 129 erstreckt
sich weiter entlang den äußeren Rändern der
Rakelklinge 121, wie in den 2 und 3 veranschaulicht.
Das Entwicklergehäuse
weist eine Innenseitenwand 140 auf, die für ein laterales
Aufrechterhalten der Rakelklinge 121 über der Entwicklerwalze 124 sorgt.
Das Entwicklergehäuse 129 umfasst
weiter ein Paar Öffnungen 130,
um den Anschlagzapfen 12 und Rückhaltezapfen zu montieren.
Das Entwicklergehäuse 129 kann aus
einem beliebigen harten Material konstruiert sein, um den Toner
und die Rakelklinge 121 zu tragen, und in einer Ausführungsform
ist es aus Polystyrol konstruiert.
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Vorzugsweise
umfasst die Innenseitenwand 140 weiter eine Dichtung (nicht
dargestellt), die dort positioniert ist, wo die Rakelklinge 121 die
Innenseitenwand berührt,
um zu gewährleisten,
dass kein Toner zwischen diesen Elementen leckt. In einer Ausführungsform
ist eine Polyesterfilmdichtung entlang der Innenseitenwand 140 positioniert
oder in einem Einschnitt in der Seitenwand positioniert, um benachbart
zur Rakelklinge 121 angeordnet zu werden.
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Wie
in 6 veranschaulicht, erstreckt sich eine Abstützung 131 vom
Entwicklergehäuse 129 auswärts, um
den rückseitigen
Rand der Rakelklinge zu tragen. Vorzugsweise ist eine Abstützung 131 benachbart zu
jedem Rand der Rakelklinge 121 positioniert, um zusammen
mit dem Rückhaltezapfen 14 und
dem Rückhalteblock 16 so
zu wirken, dass die Orientierung der Rakelklinge beibehalten wird.
Wenn sich die Entwicklerwalze 124 dreht, kann sich die
Rakelklinge 121 in Bezug zur Entwicklerwalze zwischen dem
Rückhaltezapfen 14,
dem Rückhalteblock 16 und
der Abstützung 131 verschieben.
In der in 6 veranschaulichten Ausführungsform
weist die Abstützung 131 eine
im Wesentlichen dreieckige Form auf, obwohl andere Formen und Größen auch
verwendet werden können.
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Eine
Klappendichtung 133 erstreckt sich entlang der Rückseite
der Rakelklinge 121, um zu verhindern, dass der Toner vom
unteren Tonerreservoir 138 zur Entwicklerwalze 124 und
schließlich
zur Trommel 114 leckt. Die Klappendichtung 133 umfasst
einen oberen Rand 134, der am Entwicklergehäuse angebracht
ist, um zu verhindern, dass Toner über den oberen Rand 127 der
Rakelklinge leckt. Ein unterer Rand 132 erstreckt sich
entlang der Rakelklinge, um zu verhindern, dass Toner entlang dem
rückseitigen
Rand der Rakelklinge leckt. Die Klappendichtung 133 ist
gegen den rückseitigen
Rand der Rakelklinge positioniert, ist aber nicht angebracht, da
dies die Rakelklinge 121 daran hindern würde, gegen
die Entwicklerwalze 124 schwebend zu schwimmen. Wie in 6 veranschaulicht,
ist die Klappendichtung 133 zwischen den Abstützungen 131 und der
Rakelklinge 121 positioniert. Das Material der Klappendichtung
sorgt für
eine reibungsarme bis reibungslose Berührung zwischen der Rakelklinge 121 sowohl
an der Auflagefläche
an den Abstützungen 131 als
auch entlang der Rakelklingenlänge.
Vorzugsweise ist die Klappendichtung aus einem Polyesterfilm konstruiert,
wie z.B. demjenigen, der unter der Schutzmarke Mylar von DuPont
vertrieben wird. Jedoch können
andere reibungsarme Materialien auch verwendet werden.
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Beim
Gebrauch wird, wenn sich die Entwicklerwalze in der Richtung des
in 4 veranschaulichten Pfeils 101 dreht,
Toner vom unteren Tonerreservoir 138 am Spaltpunkt zwischen
dem unteren Rand 125 der Rakelklinge und der Entwicklerwalze 124 übertragen.
Der Druck der Rakelklinge 121 gegen die Entwicklerwalze 124 steuert
den Massenstrom und Ladungspegel des Toners. Das Vorspannelement 50 liefert
eine vorbestimmte Kraft auf die Rakelklinge, die zum Spaltpunkt übertragen
wird. Wegen eines ungleichförmigen
Profils der Entwicklerwalze 124 kann sich die Rakelklinge 121 ein-
und ausbewegen. Weil es wenig oder keine Reibung zwischen der Rakelklinge 121 und
irgendeiner Oberfläche
gibt, wird die Kraft des Vorspannelements 50 direkt auf
den Spaltpunkt übertragen,
um einen gleichbleibenden Druck zu liefern, der dazu führt, dass
gleichförmige
Tonermengen und Tonerladung zur Trommel 114 durchgelassen
werden. Die Rakelklinge ist nicht durch irgendeine der Komponenten,
die deren Position aufrechterhalten oder den Toner abdichten, eingeschränkt und
kann folglich auf der Oberfläche
der Entwicklerwalze wirkungsvoll schwebend schwimmen. Die Rakelklinge 121 kann
unter den verschiedensten Winkeln in Bezug zur Entwicklerwalze 124 positioniert
werden.
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Beispiel
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Es
wurde ein Versuch ausgeführt,
um den Betrag an Reibung zwischen den Rändern der Rakelklinge und den
Seiten des Entwicklergehäuses
zu bestimmen. Zahnradseite bezieht sich auf die Seite der Patrone, die
an den Antriebszahnrädern
montiert ist, wenn die Patrone in der Bilderzeugungsvorrichtung
eingesetzt ist. Desgleichen ist die Nicht-Zahnradseite die Seite,
die bei Montage in der Patrone weg von den Antriebszahnrädern positioniert
ist.
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Wenn
man die Patrone 1 verwendet, wird 350 (140 + 210) Gramm Kraft zur Überwindung
der Reibung zwischen der Rakelklinge und dem Entwicklergehäuse erfordert,
um eine Berührung
mit der Entwicklerwalze aufrechtzuerhalten. Deshalb, wenn die Feder
etwa 1400 Gramm Kraft gegen die Rakelklinge liefert, wird nur 1050
Gramm Kraft zur Entwicklerwalze übertragen.
Jedoch ist in den X1- und X2-Ausführungsformen, die entsprechend
der vorliegenden Erfindung konstruiert sind, die Reibung gegen die
Rakelklinge beseitigt worden, was dazu führt, dass die Kraft der Feder
direkt zur Entwicklerwalze ohne jeglichen Verlust übertragen
wird.
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Die
in den Patronen 1–13
resultierende Reibung wurde hauptsächlich durch die Dichtungen,
die sich zwischen der Rakelklinge und dem Entwicklergehäuse erstrecken,
und Dichtungsmasse, die entlang den Dichtungen eingesetzt ist, um
eine weitere Tonerleckage zu verhindern, hervorgerufen. Weil die
neue Konstruktion diese Dichtungen und die Notwendigkeit für Dichtungsmasse
beseitigt, gab es keine Reibung zwischen diesen Teilen.
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Gewisse
Modifikationen und Verbesserungen kommen Fachleuten beim Lesen der
vorstehenden Beschreibung in den Sinn. Es versteht sich, dass alle
solche Modifikationen und Verbesserungen der Prägnanz und Lesbarkeit willen
gestrichen worden sind, aber zu Recht im Umfang der folgenden Ansprüche liegen.