DE4416168C1

DE4416168C1 - Vorrichtung zum Schutz einer Entwicklerstation eines elektrografischen Druck- oder Kopiergerätes

Info

Publication number: DE4416168C1
Application number: DE19944416168
Authority: DE
Inventors: Rene Froeschl; Kay Dipl Ing Luecke; Manfred Ing Grad Neufeld; Helmut Ing Grad Reichl
Original assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1994-05-06
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2014-05-07

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz der Ent wicklerstation eines elektrografischen Druck- oder Kopierge räts vor Beschädigung durch Fremdkörper. Bei elektrografi schen Druck- oder Kopiergeräten werden Ladungsbilder auf ei nem Fotoleiter erzeugt und durch die Entwicklerstation auf dem Fotoleiter mit Toner eingefärbt. Die so entstehenden Tonerbilder werden dann anschließend auf einen Aufzeichnungs träger umgedruckt und dort fixiert. Als Entwicklergemisch kommt dabei im allgemeinen ein Zweikomponenten-Entwickler gemisch zur Anwendung, das ferromagnetische Trägerteilchen und Tonerteilchen enthält. Bei der Entwicklung verbraucht werden dabei im wesentlichen die in Abhängigkeit von der Druckleistung dem Entwicklergemisch zugeführten Tonerteil chen. Die ferromagnetischen Trägerteilchen verbleiben zum größten Teil innerhalb der Entwicklerstation.

Aus JP 4-278 971 A ist eine Entwicklerstation bekannt, die mittels einer rotierenden Antragswalze Tonerteilchen von ei ner Kammer auf eine Fotoleitertrommel überträgt. Diese Kammer wird aus einer Vorratskammer mit Toner versorgt. In dieser Vorratskammer ist ein in Rotation versetzbares Teil angeord net, das durch seine Bewegung Toner in die Kammer befördern kann. Wenn die Vorratskammer einen bestimmten Füllstand über schreitet würde bei Rotation des in der Vorratskammer befind lichen Teils zu viel Toner in die Kammer befördert. Diese Ro tation wird durch eine Rutschkupplung zwischen dem Antrieb der Antragswalze und dem Antrieb des in der Vorratskammer an geordneten Teils verhindert.

Wie aus der US-A-4 932 355 bekannt, befindet sich das Ent wicklergemisch in einem trogartigen Gehäuse im unteren Be reich der Entwicklerstation. Bei dieser Art der Bereitstel lung spricht man auch von einem Sumpf. In diesen Sumpf taucht eine Mischvorrichtung in Form eines Schaufelrades, einer Schneckenwalze oder ähnliches ein. Mit Hilfe der Mischvor richtung wird der Sumpf ständig durchmischt. Neu zugeführter oder recycelter Toner wird so gleichmäßig dem Entwicklerge misch beigemengt und wieder aufgeladen.

Es hat sich nun gezeigt, daß Fremdteile wie z. B. Corotron- Nippel, Papiertransport-Pins, Büroklammern, Schrauben und ähnliches in den Sumpf der Entwicklerstation gelangen können. Aufgrund der physikalischen Gegebenheiten (Größe, Werkstoff, Form) gelangen diese Fremdteile zumeist in den tiefsten Be reich der Entwicklerstation, dem Sumpf. Dort werden die Fremdkörper zwischen der rotierenden Mischeinrichtung und dem Gehäuse der Entwicklerstation eingeklemmt, wodurch die Misch einrichtung, die Entwicklerwalzen oder andere Teile beschä digt oder zerstört werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrun de, eine Vorrichtung zum Schutz der Entwicklerstation eines elektrografischen Druck- oder Kopiergerätes aufzuzeigen, mit deren Hilfe Beschädigungen durch Fremdkörper vermieden und Ausfallzeiten und Wartungsdauer der Druck- oder Kopiergeräte minimiert werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung anhand der im Patent anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausge staltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteran sprüchen angegeben.

Wenn sich ein Fremdkörper zwischen Mischeinrichtung und Gehäuse der Entwicklerstation einklemmt und damit die Misch bewegung der Mischeinrichtung behindert, wird die Koppelung zwischen der Antriebseinheit und der Mischeinrichtung aufge hoben. Die Kräfte, bei denen die Koppelwirkung zwischen Antriebseinheit und Mischeinrichtung aufgehoben wird, ist dabei so zu wählen, daß es nicht zu einer Beschädigung der Mischeinrichtung und/oder der Entwicklerwalzen oder anderer Teile kommt. Der Stillstand der Mischeinrichtung wird vom Druck- oder Kopiergerät erkannt und einer Bedienerperson gemeldet. Diese kann dann den Fremdkörper entfernen, die Koppelwirkung der Koppeleinrichtung wiederherstellen und bereits nach kurzer Zeit das Druck- oder Kopiergerät neu starten. Sowohl die Ausfallzeit, als auch die Wartungsdauer des Druck- oder Kopiergeräts sind damit auf das unbedingt erforderliche Maß beschränkbar. Es ist deshalb eine Lei stungssteigerung des Druck- oder Kopiergerätes mit Hilfe der Erfindung realisierbar. Darüber hinaus werden durch Einwir kungen von Fremdkörpern nur die dafür vorgesehenen Kupplungs teile, z. B. Scherstifte, Paßfedern etc., zerstört und müssen ausgetauscht werden. Damit können auch Kosten gespart werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Entwick lerstation mit einer Mischeinrichtung für das Ent wicklergemisch,

Fig. 2 eine Teilschnittdarstellung der Mischeinrichtung mit ersten Variante einer Koppeleinrichtung,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer zweiten Variante der Koppeleinrichtung und

Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer dritten Variante der Koppeleinrichtung.

Ein hier nicht im einzelnen dargestelltes elektrografisches Druck- oder Kopiergerät enthält eine Entwicklerstation zum Einfärben von auf einem Fotoleiter 10 erzeugten Ladungsbil dern mit Hilfe von Entwicklergemisch 11 aus Tonerteilchen und ferromagnetischen Trägerteilchen. Die Entwicklerstation besteht im wesentlichen aus einer Entwicklerkammer 12 mit darin angeordneten Entwicklerwalzen 15/1, 15/2, sowie einer Mischkammer 13 zur Zuführung von Frischtoner zur Entwickler station und zur Vermischung des Frischtoners mit dem in der Entwicklerstation enthaltenen Entwicklergemisch 11. Weiterhin weist die Entwicklerstation unterhalb der Entwicklerkammer 12 und der Mischkammer 13 einen Entwicklerstationssumpf 14 auf, der den größten Teil des Entwicklergemisches 11 aufnimmt. Der Entwicklerstationssumpf 14 befindet sich an der tiefsten Stelle der Entwicklerstation in einer Gehäusewanne 16. In der Gehäusewanne 16 ist als Misch- und Transporteinrichtung für das Entwicklergemisch 11 eine elektromotorisch angetriebene Schaufelwalze 17 angeordnet. Die Schaufelwalze 17 erstreckt sich dabei über die gesamte Breite der Entwicklerstation, und sie weist an ihrem Umfang Schaufeln 18 in Form von Leisten auf. Im Inneren der Schaufelwalze 17 befindet sich eine Transportwendel 19, deren Steigung und Anordnung so gewählt ist, daß das zwischen den Schaufelleisten 18 in das Innere der Schaufelwalze 17 eindringende Entwicklergemisch 11 zur Mitte der Entwicklerstation transportiert wird. Die Gehäuse wanne 16 umschließt dabei die untere Hälfte der Schaufelwalze 17 im dichten Abstand.

Zum Entleeren der Entwicklerstation befindet sich am tiefsten Punkt des Entwicklersumpfes eine Entleeröffnung 20 in Form eines Schlitzes, der sich ebenfalls über die Breite der Entwicklerstation erstreckt. Mit der Entleeröffnung gekoppelt ist ein Absaugkanal 21, der wiederum - hier nur schematisch dargestellt - mit einer Unterdruck erzeugenden Einrichtung 22 in Verbindung steht. Zum Öffnen und Schließen der Entleeröff nung ist eine magnetische Verschlußeinrichtung im Bereich der Entleeröffnung angeordnet, die entsprechend der US-A-4 932 355 ausgebildet sein kann. Sie besteht im wesentlichen nur aus einer Magnetleiste 23, die mit Hilfe einer Verschwenkein richtung im Bereich der Entleeröffnung an- und abgeschwenkt werden kann. Im angeschwenkten Zustand der Magnetleiste 23 entsteht in der Entleeröffnung 20 ein Verschlußpropf aus Entwicklergemisch 11. Wird die Magnetleiste 23 abgeschwenkt und mit Hilfe der Unterdruck erzeugenden Einrichtung 22 Unterdruck erzeugt, so öffnet sich die Entleeröffnung 20 und das Entwicklergemisch 11 im Entwicklerstationssumpf 14 wird unterstützt durch die Drehrichtung der Schaufelwalze 17 aus dem Entwicklerstationssumpf 14 abtransportiert.

Der Aufbau der Mischeinrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Auf einer Walzen-Welle 24 ist die aus der Transportwendel 19, den Stirnseiten 25 und den Leisten 18 bestehende Walze ange ordnet. Die Walzenwelle 24 ist auf eine Antriebswelle 26, die einer Koppeleinrichtung zugeordnet ist, aufgesteckt. Die Antriebswelle 26 ist mittels eines Wälzlagers 29 in der Gehäusewanne 16 drehbar gelagert. Auf das aus der Gehäuse wanne 16 hervorstehende Ende der Antriebswelle 26 ist eine Scheibe 27 aufgebracht. Die Scheibe 27 ist über ein Transmis sionselement 33, beispielsweise eine Kette oder einen Zahn- oder Keilriemen, mit einer Antriebseinheit 32 verbunden.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Antriebswelle 26 formschlüssig mit der Walzen-Welle 24 ver bunden. Beispielsweise ist in das Koppelende der Walzen-Welle 24 eine rechteckige Vertiefung bestimmten Querschnitts einge bracht, in die ein Ende der Antriebswelle 26, mit gleichem Querschnitt paßgenau einführbar ist. Die Antriebskraft wird von der Scheibe 27 auf die Antriebswelle 26 mit Hilfe einer Paßfeder 28 übertragen. Die Paßfeder 28 ist so dimensioniert, daß sie bei Auftreten von Kräften abschert, die zur Zerstö rung der Schaufelwalze 17 führen würden. Dadurch wird die Kraftübertragung von der Scheibe 27 auf die Antriebswelle 26 aufgehoben. Die Schaufelwalze 17 kommt zum Stillstand. Da durch wird kein Entwicklergemisch 11 mehr zum Fotoleiter 10 transportiert. Die nicht dargestellte Steuerung des Druck- oder Kopiergeräts erkennt dies und schaltet den Druckprozeß ab. Eine entsprechende Fehlermeldung weist die Bedienerperson auf die Ursache des Druckstops hin. Der Fremdkörper kann durch Absaugen des Entwicklergemisches 11 und Ausbau der Schaufelwalze 17 entfernt und die Kopplung der Schaufelwalze 17 mit der Antriebseinheit durch Einbau einer neuen Schaufel walze 17 wiederhergestellt werden.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung weist die Walzen-Welle 24 an einem Ende eine kreiszylindrische Bohrung auf. In diese Bohrung ist eine Buchse 34 paßgenau einführbar. Die Buchse 34 weist ein axial gerichtetes Sackloch 35 be stimmten Querschnitts auf, in welches ein Ende der Antriebs welle 26 gleichen Querschnitts paßgenau einführbar ist. Dies führt zu einer formschlüssigen torxähnlichen Kupplung zwi schen der Buchse 34 und der Antriebswelle 26.

Die Übertragung der Antriebskräfte zwischen der Buchse 34 und der Walzen-Welle 24 erfolgt durch einen Scherstift 30. Der Scherstift 30 ist in eine quer durch die Walzenwelle 24 und die Buchse 34 verlaufende Bohrung gesteckt. Blockiert ein Fremdkörper 36 die Schaufelwalze 17, wird der Scherstift 30 an den Scherstellen 31 abgeschert. Die Koppelung zwischen Antriebseinheit 32 und Mischeinrichtung 17 ist aufgehoben.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 4 angegeben. Auf der Koppelseite der Walzen-Welle 24 ist eine kreiszylindrische Bohrung axial eingebracht. In diese Bohrung ist eine Buchse 38 formschlüssig bis zu einem Ansatz 39 der Buchse 38 einführbar. Der Durchmesser des Ansatzes 39 ist größer als der Außendurchmesser der Walzen-Welle 24. Deshalb überdeckt der Ansatz 39 die Stirnseite 25 der Schaufelwalze 17 teilweise. Die Stirnseite 25 weist im Überdeckungsbereich mit dem Ansatz 39 ein Sackloch auf, in das ein Scherstift 37 gesteckt ist. Der Scherstift 37 ragt so aus der Stirnseite 25 hervor, daß sein eines Ende in eine Vertiefung des Ansatzes 39 eindringt. Der Scherstift 37 ist zur Sicheren Kopplung in die Vertiefung eingepreßt. Durch den Scherstift 37 wird die durch formschlüssige Kopplung von der Antriebswelle 26 auf die Buchse 38 übertragende Antriebs kraft auf die Schaufel walze 17 übertragen. Bei Überschreiten der zulässigen An triebskraft wird der Scherstift 37 abgeschert.

Der Scherstift 37 ist hohl ausgebildet. Wenn der Scherstift hohl ist, dann wird bei gleicher Scherkraft ein größerer Außendurchmesser benötigt. Der Scherstift 37 ist dadurch steifer und verbiegt sich nicht so leicht wie ein Scherstift aus Vollmaterial. Ein Verschleiß des Sackloches in der Stirn seite 25, die aus Kunststoff bestehen kann, wird minimiert.

Bezugszeichenliste

10 Fotoleiter
11 Entwicklergemisch
12 Entwicklerkammer
15 /1 Entwicklerwalzen
15 /2 Entwicklerwalze
13 Mischkammer
14 Entwicklerstationssumpf
16 Bereich, Gehäusewanne
17 Schaufelwalze
18 Schaufeln, Leisten
19 Transportwendel
20 Entleeröffnung
21 Absaugkanal
22 Unterdruck erzeugende Einrichtung
23 Magnetleiste
24 Walzen-Welle
25 Stirnseite
26 Antriebswelle
27 Scheibe
28 Paßfeder
29 Wälzlager
30 Scherstift
31 Scherstelle
32 Antriebseinheit
33 Transmissionselement
34 Buchse
35 Sackloch
36 Fremdkörper
37 Scherstift
38 Buchse
39 Ansatz

Claims

1. Vorrichtung zum Schutz einer Entwicklerstation eines elek trografischen Druck- oder Kopiergerätes mit

- einem Entwicklerstationsgehäuse, das einen Bereich (16) aufweist, in dem ein Entwicklergemisch (11) bevorratbar ist
- einer Mischeinrichtung (17), die in den Entwicklergemisch- Vorrat (14) eintaucht,
- einer Antriebseinheit für die Mischeinrichtung (17) und
- mit einer Koppeleinrichtung (26, 27, 28, 30, 34, 37, 38) zur Übertragung der Antriebskraft der Antriebseinheit (32) zur Mischeinrichtung (17), wobei die Koppeleinrichtung (26, 27, 28, 30, 34, 37, 38) eine Sollbruchstelle derart auf weist, daß bei Behinderung der Mischbewegung der Mischein richtung (17) durch einen Fremdkörper (36) die Koppelung zwischen der Antriebseinheit (32) und der Mischeinrichtung (17) durch Abbrechen oder Abscheren an der Sollbruchstelle aufhebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Mischeinrichtung (17), die als um ihre Längsachse rotierende Walze ausgebildet ist, wobei in der Längsachse eine Walzen-Welle (24) vorgese hen ist, an deren einem Ende eine formschlüssige Koppelein richtung (34, 38, 30, 37) vorgesehen ist, die eine Sollbruch stelle aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit

- einer Walzen-Welle (24), die auf der Koppelungsseite eine axiale Bohrung aufweist, in die eine Antriebswelle (26) der Antriebseinheit (32) teilweise einführbar ist, und
- einem die Walzen-Welle (24) und die Antriebswelle (26) durchdringenden Scherstift (30).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit

- einer Walzen-Welle (24), die auf der Koppelungsseite eine axiale Bohrung aufweist, in die eine über eine Sollbruch stelle mit der Walzen-Welle (24) koppelbare Buchse (34, 38) einführbar ist,
- einer Antriebswelle (26) der Antriebseinheit (32), die axial teilweise in die Buchse einführbar und formschlüssig so mit der Buchse (34, 38) gekoppelt ist, daß die Rotation der Antriebswelle (26) auf die Buchse (34, 38) übertragbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 mit einem die Walzen-Welle (24) und die Buchse (34) durchdringenden Scherstift (30).

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 mit

- einem Ansatz (39) der Buchse (38), dessen Durchmesser grö ßer als der Durchmesser der Walzen-Welle (24) ist,
- einer Vertiefung im Ansatz (39) der Buchse (38), in die ein aus der Stirnseite (25) der Walze (17) hervorstehender Scherstift (37) einführbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit

- einer Mischeinrichtung (17), die als um ihre Längsachse ro tierende Walze ausgebildet ist, wobei in der Längsachse ei ne Walzen-Welle (24) vorgesehen ist,
- einer formschlüssigen Koppelung zwischen der Walzen-Welle (24) und einer Antriebswelle (26), und
- mit einer die Antriebskraft auf die Antriebswelle (26) übertragenden Scheibe (27), die mittels einer in eine Nut eingreifenden, abscherbaren Paßfeder (28) mit der Antriebs welle (26) gekoppelt ist.