DE3044344C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Entwicklungsvorrichtung für elektrostatische Aufzeichnungsgeräte mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patent­ anspruches.

Bei aus Toner und Trägermaterial bestehende Trockenentwickler verarbei­ tenden Entwicklungsvorrichtungen wird bei den Kopiervorgängen hauptsäch­ lich der Toneranteil des Entwicklers verbraucht, so daß im allgemeinen auch nur Toner nachgefüllt wird. Bei einer bekannten Entwicklungsvorrich­ tung dieser Art wird der Toner direkt aus einem Nachfülltrichter in die Entwicklungsvorrichtung nachgefüllt. Daher wird eine bestimmte Zeit benötigt, um den nachgefüllten Toner mit dem in der Entwicklungs­ vorrichtung befindlichen Entwickler zu vermischen, obwohl sich in der Entwicklungsvorrichtung eine Mischeinrichtung befindet. Deshalb besteht die Gefahr, daß ungenügend vermischter Toner und Entwickler dem photoempfindlichen Teil des Gerätes zugeführt wird, so daß sich gelegentlich Ungleichförmigkeiten in der Tonerdichte bzw. Tonerschwärzung beim Kopieren ergeben.

Eine bekannte Entwicklungsvorrichtung (DE-OS 25 51 985) weist Schneckenförderer auf, die nur teilweise von einer frei im Gehäuse innerhalb einer Wanne für den Entwickler, aufgehängten Leitplatte umgeben sind. Hierbei können sowohl Teile des verbrauchten und über eine Gleitfläche herbeigeführten Entwicklers, als auch Teile des aus dem Tonerspender stammenden, frisch zugeführten Toners an den Quermischern vorbei, unmittelbar in die trichterförmige Wanne gelangen, ohne eine angemessene Durchmischung mit dem verbrauchten Entwickler zu erfahren. Des weiteren ist es bei der bekannten Vorrichtung notwendig, daß sich der Tonerspender mit Aufgabetrichter über die gesamte Länge des Quermischers erstreckt und somit einer kompakten Bauweise hindernd entgegensteht.

Eine bekannte Entwicklungsvorrichtung für eine elektrophotographische Vorrichtung (DE-AS 21 65 416) weist eine Entwicklungskammer und eine die Entwicklungskammer mit einem Vorratsbehälter verbindende Zuführungs­ kammer auf, wobei diese an ihrem oberen Teil mit einem Einlaß für den Entwickler (Toner) aus dem Vorratsbehälter versehen ist. Dabei wird mittels einer Tonerzuführungsrolle sowie einer Tonerüber­ tragungsbürste, Toner an die in der Zuführungskammer befindliche Förderschnecke und mittels dieser in die Entwicklungskammer gegeben und dort mit einem als Träger dienenden Eisenpulver gemischt. Hierbei besteht, wie bereits bei den vorhergehenden Vorrichtungen beschrieben, die Gefahr, daß ungenügend vermischter Toner und Entwickler dem photoempfindlichen Teil des Gerätes zugeführt wird, so daß sich gelegentlich Ungleichförmigkeiten in der Tonerdichte bzw. Tonerschwärzung beim Kopieren ergeben. Weiterhin besteht die Schwierigkeit, eine gleichförmige und ausgeglichene Tonerzufuhr zu gewährleisten, da Toner allein eine schlechte Fließfähigkeit hat und unter Temperatureinfluß zum Aneinanderhaften neigt.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (US-PS 41 73 405) ist ebenfalls nicht gewährleistet, daß es zu einer gleichmäßigen Durchmischung von Toner und Trägermaterial kommt, da auch hier keine zwangsweise Durchmischung von Toner und Trägermaterial gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entwicklungsvorrichtung zu schaffen, bei der der nachzufüllende Toner schnell, sicher und gleichförmig mit dem in der Entwicklungsvorrichtung befindlichen Trockenentwickler bzw. Trägermaterial vermischt und gleichzeitig die Möglichkeit einer kompakten und damit platzsparenden Bauweise des Kopiergerätes geschaffen wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentan­ spruches gelöst.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung die Entwicklungsvorrichtung eine Misch- und Fördereinrichtung bestehend aus einem einzelnen Schrauben­ förderer, aufweist, daß der Aufgabetrichter an einem Ende des Schraubenförderers angeordnet und in einen das Ende des Schraubenförde­ rers umfassenden Schacht auslaufend ausgebildet ist, daß die Auffangschale als ein seitlich erweitertes unteres Schachtende in Form eines Verteilzylinders ausgebildet ist, wobei der Verteilzylinder den Schraubenförderer über dessen ganzer Länge umgibt und oberhalb des Schraubenförderers eine durchgehende horizontale Längsöffnung aufweist, und durch eine mit ihrem freien Ende an der Längsöffnung liegenden Abstreifplatte, die den gebrauchten Entwickler von der Hülse entfernt und durch die Längsöffnung dem Schraubenförderer zuführt, wird gewährleistet, daß der nachzufüllende Toner mit, nach der Beendigung eines Entwicklungsvorganges zurückgeführtem Entwickler vermischt wird, bevor der nachzufüllende Toner in den in der Entwicklungsvorrichtung verbliebenen Trockenentwickler gelangt. Es wird somit vollständig verhindert, daß Teile des Entwicklers von dem Ausarbeitungsprogramm ausgenommen werden. Dadurch wird der nachgefüllte Toner bzw. das aus ihm gebildete Gemisch dem in der Entwicklungsvorrichtung verbliebenen Entwickler angepaßt, so daß der nachgefüllte Toner schnell mit dem Entwickler vermischt wird und eine ähnliche Zusammensetzung wie der in dem Reservoir befind­ liche Entwickler erhält und in der Entwicklungsvorrichtung zirkuliert, so daß man stets eine gleichförmige Verteilung von Trägermaterial und Toner für ausgezeichnete bzw. gleichförmige Entwicklungen erhält.

Des weiteren wird durch die zwangsweise vorgenommene Mischung von Toner und dem, nach Beendigung eines Entwicklungsvorganges zurückge­ führten Entwickler die Fließfähigkeit des Toners wesentlich erhöht, da Toner allein eine schlechte Fließfähigkeit hat und unter Temperatureinfluß zum Aneinanderhaften neigt. Durch die Verbesserung der Fließfähigkeit ist es möglich, Toner gleichförmig und ausgeglichen über die gesamte Breite der Entwicklungsvorrichtung nachzufüllen, selbst wenn der Nachfülltrichter für den Toner schmaler als die Entwicklungsvorrichtung ist. Dadurch kann das Aufzeichnungs- oder Kopiergerät relativ klein und somit kompakt gestaltet werden.

Durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches wird eine kompakte Bauweise für die Vorrichtung zur Aufbereitung des verbrauchten Entwicklers ermöglicht, wobei zugleich vollständig verhindert wird, daß ein Teil des Entwicklers von dem Aufarbeitungsprozeß ausgenommen wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Entwicklungsvorrichtung schematisch dargestellt und zwar zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch die wichtigsten Teile der Entwicklungvorrichtung, und

Fig. 2 einen Längsschnitt nach Linie A-A aus Fig. 1.

Bei der dargestellten Entwicklungsvorrichtung handelt es sich um eine nach dem Prinzip der magnetischen Bürste arbeitende Vorrichtung.

Die Entwicklungsvorrichtung hat ein auch als Haupt­ körper zu bezeichnendes Gehäuse 2, das aus Tonerpar­ tikeln und Trägerpartikeln bestehenden Entwickler aufnehmen und lagern kann, und zwar auf seinem Boden. Dieser Entwickler kann durch eine Öffnung 10 für Entwicklungsvorgänge abgegeben werden.

Dicht über dem Boden des Gehäuses 2 sind in demselben zwei Rührer 6 und 6′ parallel zueinander angeordnet, welche sich über die Länge des Gehäuses 2 erstrecken und so gesteuert werden können, daß sie umkehrbar oder in entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben werden. Im Gehäuse 2 ist außerdem eine aus nicht magnetischem, elektrisch leitfähigem Material bestehende Hülse 7 an­ geordnet, um den Entwickler in die Entwicklungsposition zu bringen. Daher ragt ein Teil der Oberfläche der Hülse 7 in die Öffnung 10 des Gehäuses. In der Hülse 7 sind mehrere Magnete 8, 8′ und 8′′ angeordnet, die auf einem gemeinsamen Radius befestigt sind und in einem kleinen Abstand von der Innenwand der Hülse 7 liegen. Dadurch wird Entwickler an die Oberfläche der Hülse 7 angezogen bzw. an derselben festgehalten und umgeführt, wenn die Hülse 7 sich im Betrieb dreht.

Der Bereich zum Anbringen der Magnete oder der magne­ tischen Pole kann genau bestimmt werden. Der Magnet 8′, welcher der Hauptmagnet ist, liegt in der Mitte der zum Entwickeln vorgesehenen Öffnung 10. Eine rakel­ förmige Kratzplatte 9 nimmt den nach dem Entwickeln eines auf einem nicht dargestellten photoempfindlichen Teil befindlichen elektrostatischen latenten Bildes noch auf der Oberfläche der Hülse 7 befindlichen Entwickler ab. Zu diesem Zweck liegt die Kratzplatte 9 mit einer Kante auf der Oberfläche der Hülse 7 auf oder in ge­ ringem Abstand von dieser Oberfläche. Die Kratzplatte 9 ist geneigt angeordnet, so daß der von ihr von der Hülse 7 abgenommene Entwickler auf ihrer Oberseite gleichförmig herabrieselt.

Ein für Toner bestimmter Aufgabetrichter 1 hat einen über das Gehäuse 2 überstehenden und als Vorratskammer dienenden erweiterten Teil und einen davon ausgehenden senkrechten Schacht, der in das Gehäuse 2 führt.

Das untere Ende des Schachtes des Aufgabetrichters 1 ist teilkreisförmig ausgebildet. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Aufgabetrichter 1 an einem Ende des Gehäuses 2 angeordnet.

Im Schacht des Aufgabetrichters 1 ist eine Nachfüll­ walze 3 drehbar angeordnet, welche den Schacht in zwei gegeneinander isolierte Teile unterteilt. Diese Nach­ füllwalze 3 enthält in ihrer Oberfläche mehrere Nuten 3 a oder Ausnehmungen, welcher sich über die gesamte Länge der Nachfüllwalze 3 erstrecken. Wird die Nachfüll­ walze 3 um ihre Längsachse gedreht, fördert diese den in die Nuten 3 a gelangten Toner aus dem oberen in den unteren Teil des Schachtes des Aufgabetrichters 1.

Im unteren Ende des Schachtes des Aufgabetrichters 1 ist als Misch- und Nachfülleinrichtung ein Schrauben- oder Schneckenförderer 4 angeordnet, dessen Länge der Länge der Hülse 7 und der Rührer 6, 6′ entspricht. Der am unteren Ende des Aufgabetrichters befindliche teil­ kreisförmige Abschnitt 5 deckt den Schrauben- oder Schneckenförderer 4 über dessen Länge nach unten ab, wie Fig. 2 zeigt. Er wird nachfolgend als Verteilzylin­ der bezeichnet.

Mittels der Nachfüllwalze 3 aus dem Aufgabetrichter 1 herangeführter Toner gelangt auf den Boden des Verteil­ zylinders 5 und wird vom Schneckenförderer 4 mit rück­ geführtem Entwickler vermischt und durch eine Vielzahl von über die Länge des Verteilzylinders 5 verteilte Öffnungen 5 a in das Gehäuse 2 nachgefüllt. Der mittels der Kratzplatte 9 von der Hülse 7 abgenommene Entwick­ ler gelangt durch eine Öffnung 5 b in den unteren Teil des Schachtes des Aufgabetrichters 1. Die Länge der Öffnung 5 b entspricht der Länge des Schneckenförderers 4, wie Fig. 2 zeigt.

Die Hülse 7, die Kratzplatte 9, der untere Teil des Schachtes des Aufgabetrichters 1 ist dem darin unter­ gebrachten Schneckenförderer 4, die Öffnung 5 b und der die Öffnungen 5 a enthaltende Verteilzylinder 5 sind im wesentlichen gleich lang, um ihren Zweck zu er­ füllen. Die Öffnung 5 b liegt zwischen der Nachfüllwalze 3 und dem Schneckenförderer 4, wobei das freie Ende der Kratzplatte 9 an dieser Öffnung 5 b liegt.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Misch- und Nachfülleinrichtung aus dem mischenden und fördernden Schrauben- oder Schneckenförderer 4, dem Verteilzylinder 5 und der Kratzplatte 9, welche dafür sorgt, daß Entwickler durch die Öffnung 5 b in den Ver­ teilzylinder 5 gelangt.

Bei dieser Entwicklungsvorrichtung wird der von der Kratzplatte 9 rückgeführte Entwickler dem vom Aufgabe­ trichter 1 herangeführten Toner hinzugegeben und mittels des Schneckenförderers mit diesem vermischt, bevor der Toner durch die Öffnungen 5 a des Verteilzylinders 5 in den Hauptkörper bzw. das Gehäuse 2 der Entwicklungs­ vorrichtung nachgefüllt wird. Daher passen sich der nachgefüllte Toner und der im Gehäuse 2 befindliche Entwickler in ihrer Zusammensetzung aneinander an und vermischen sich schnell zu einem gleichförmigen Ent­ wickler, der ausgezeichnet entwickelt, ohne daß das Gehäuse 2 oder der Innenraum des Kopiergerätes ver­ schmutzt wird oder die Bildträgerblätter fleckig wer­ den. Dabei kann das Kopiergerät klein gehalten werden, wie das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, weil der Aufgabetrichter 1 deutlich schmaler als das Ge­ häuse 2 sein kann, denn der nachgefüllte Toner wird vom Schneckenförderer 4 zunächst mit rückgeführtem Entwickler vermischt, so daß er ein ausgezeichnetes Fließ- oder Rieselverhalten zeigt und dementsprechend gleichförmig über der gesamten Breite der Entwicklungs­ vorrichtung nachgefüllt werden kann, ohne den Verteil­ zylinder 5 zu blockieren.

Claims (1)

1. Entwicklungsvorrichtung für elektrostatische Aufzeichnungsgeräte, die einen aus einem Toner und einem Trägermaterial bestehenden Trockenentwickler verarbeitet und bei der während des Entwicklungs­ vorganges zumindest ein Teil des Toners dem Entwickler entzogen wird, mit einer Hülse, die Entwickler als magnetische Bürste auf ihrer Oberfläche trägt und teilweise in ein Reservoir für Entwickler eintaucht, und mit einer Einrichtung zum Aufarbeiten des gebrauchten Entwicklers durch Zusetzen von Toner, die einen Aufgabetrichter mit einer horizontalen Zumeßvorrichtung zur Aufnahme eines Vorrates an frischem Toner, der oberhalb des Reservoirs angeordnet ist, so wie eine langgestreckte Misch- und Fördereinrichtung unterhalb des Aufgabetrichters, die auf sie herunterfallenden gebrauchten Entwickler und frischen Toner auf ihrer ganzen Länge in einer Auffangschale mischt und durch Öffnungen am Grund der Auffangschale in das Reservoir verteilt, aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet,

   • a) daß die Misch- und Fördereinrichtung aus einem einzelnen Schraubenförderer (4) besteht,
   • b) daß der Aufgabetrichter (1) an einem Ende des Schraubenförderers angeordnet und in einen das Ende des Schraubenförderers umfassenden Schacht auslaufend ausgebildet ist,
   • c) daß die Auffangschale als ein seitlich erweitertes unteres Schacht­ ende in Form eines Verteilzylinders (5) ausgebildet ist, wobei der Verteilerzylinder (5) den Schraubenförderer (4) über dessen ganzer Länge umgibt und oberhalb des Schraubenförderers eine durch­ gehende horizontale Längsöffnung (5 b) aufweist, und
   • d) durch eine mit ihrem freien Ende an der Längsöffnung (5 b) liegenden Abstreifplatte (9), die den gebrauchten Entwickler von der Hülse (7) entfernt und durch die Längsöffnung (5 b) dem Schraubenförderer (4) zuführt.