DE69208936T2

DE69208936T2 - Tonerfördervorrichtung

Info

Publication number: DE69208936T2
Application number: DE69208936T
Authority: DE
Inventors: Toshinori Nishimura; Hidekazu Sakagami; Hiromi Sakata
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1991-05-20
Filing date: 1992-05-20
Publication date: 1996-11-21
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: DE69208936D1; JPH04343378A; EP0514874A2; JP2835887B2; US5257076A; EP0514874B1; EP0514874A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Tonerzuführvorrichtung zur Anwendung bei einer Einrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bilds, die an einer elektrostatischen Kopiermaschine, einem Laserstrahldrucker und dergleichen angebracht ist.
Die US-Patentschrift US 4 932 356 zeigt eine Tonersteuereinrichtung mit einer Entwicklereinheit, die Toner von einer aufstromseitigen Tonerpatrone zu einem abstromseitigen Entwicklerelement überführt. Ein aufstromseitiger Fühler, der unter der Tonerpatrone positioniert ist, detektiert die verbleibende Tonermenge. Ein weiterer Induktionsfühler ist vorgesehen, um die Tonerkonzentration zu messen. Es ist eine Einstelleinrichtung vorgesehen, um die Tonerkonzentration dadurch einzustellen, daß ein Tonerzuführelement auf der Basis des Meßwerts der Tonerkonzentration betätigt wird.
Bei einer Einrichtung zum Entwickeln eines elektrostatischen latenten Bilds, die an einer elektrostatischen Kopiermaschine oder einem Laserstrahldrucker angebracht ist, wird der Toner an das elektrostatische latente Bild angetragen, um ein Tonerbild zu entwickeln. Daher wird der Toner mit fortschreitender Ausführung des Entwickelns verbraucht. Die Entwicklungseinrichtung weist gewöhnlich eine Tonerzuführvorrichtung zum bedarfsweisen Zuführen von Toner zu der Entwicklungseinrichtung auf.
Eine typische Tonerzuführvorrichtung hat ein Gehäuse, in dem ein Tonerbehälter an einem aufstromseitigen Ende und eine Tonerabgabeeinrichtung an einem abstromseitigen Ende ange ordnet sind. In dem Gehäuse ist eine Tonertransporteinheit angeordnet, die den zum aufstromseitigen Bereich des Gehäuses aus dem Tonerbehälter abgegebenen Toner zu dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses transportiert. Die Tonerabgabeeinrichtung, die an dem abstromseitigen Ende des Gehäuses angeordnet ist, gibt den Toner nach Bedarf an die Entwicklungseinrichtung ab. Vom Gesichtspunkt der Gesamtkonstruktion der elektrostatischen Kopiermaschine oder des Laserstrahldruckers ist es häufig notwendig, das Gehäuse zwischen dem aufstromseitigen Ende, an dem der Tonerbehälter angeordnet ist, und dem abstromseitigen Ende, an dem die Tonerabgabeeinrichtung angeordnet ist, relativ langgestreckt auszubilden. In einem solchen Fall muß eine Vielzahl der Tonertransporteinrichtungen in dem Gehäuse vorgesehen sein. Jede Tonertransporteinrichtung besteht beispielsweise aus einem Drehelement, das einen Transportstabbereich hat, der sich im wesentlichen parallel mit der Rotationsmittelachse erstreckt. Wenn das Drehelement in der vorbestimmten Richtung gedreht wird, wird der Toner durch die Wirkung des Transportstabbereichs transportiert. Die Tonerabgabeeinrichtung und die Tonertransporteinrichtung sind mit einer gemeinsamen Antriebseinrichtung verbunden, und beide werden betätigt, wenn der Toner der Entwicklungseinrichtung zuzuführen ist.
Dabei weist die herkömmliche, wie oben beschrieben aufgebaute Tonerzuführvorrichtung die folgenden Probleme auf, die gelöst werden müssen.
Erstens wird eine Vielzahl von Tonertransporteinrichtungen, die in dem Gehäuse angeordnet sind, gleichzeitig insgesamt gestartet oder angehalten, und der Toner wird gewöhnlich in einer Überschußmenge von dem aufstromseitigen zu dem abstromseitigen Bereich transportiert. Daher besteht die Tendenz, daß der Toner am abstromseitigen Bereich des Gehäuses verdichtet und agglomeriert wird oder daß eine übergroße Belastung auf die Tonertransporteinrichtung, die an dem abstromseitigen Bereich angeordnet ist, und außerdem auch auf die Antriebseinrichtung wirkt. Die obigen Probleme können gelöst werden, wenn die von der Tonertransporteinheit transportierte Tonermenge ganz exakt der Tonermenge entspricht, die von der Tonerabgabeeinrichtung abgegeben wird. Das ist jedoch praktisch unmöglich oder zumindest sehr schwierig. Wenn die von der Tonertransporteinheit transportierte Tonermenge so eingestellt ist, daß sie kleiner als die Tonermenge ist, die von der Tonerabgabeeinrichtung abgegeben wird, wird der Toner der Entwicklungseinrichtung nicht in ausreichenden Mengen zugeführt. Gewöhnlich wird daher die von der Tonertransporteinheit transportierte Tonermenge so eingestellt, daß sie geringfügig größer als die von der Tonerabgabeeinrichtung abgegebene Tonermenge ist.
Wenn zweitens die Tonermenge in der Tonerzuführeinrichtung infolge des Tonerverbrauchs abnimmt, wird es erforderlich, den Tonerbehälter, der an dem aufstromseitigen Ende des Gehäuses angeordnet ist, mit Toner aufzufüllen oder den Tonerbehälter selbst zu erneuern. Daher weist die herkömmliche Tonerzuführeinrichtung eine spezielle Detektoreinrichtung auf, um den Toner in dem Tonerbehälter zu detektieren. Das ist einer der Gründe, die einer Herabsetzung der Herstellungskosten im Wege stehen.
Drittens ist es erwünscht, die Tonermenge zu detektieren, die an dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses vorhanden ist, und zwar zur Lösung der oben genannten ersten und zweiten Probleme oder auch unabhängig von diesen. Es gibt jedoch keine einfach und kostengünstig aufgebaute Detektoreinrichtung, die imstande ist, die Tonermenge an dem ab stromseitigen Bereich des Gehäuses zu erfassen, ohne daß Probleme wie etwa ein Verstreuen von Toner aus dem Gehäuse auftreten.
Es ist daher eine erste Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Tonerzuführvorrichtung anzugeben, die zuverlässig verhindert, daß die Tonermenge am abstromseitigen Bereich des Gehäuses zu gering oder zu groß wird.
Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Tonerzuführvorrichtung anzugeben, die die Notwendigkeit zum Nachfüllen der Tonerzuführvorrichtung mit Toner auf der Basis der am abstromseitigen Bereich des Gehäuses erfaßten Tonermenge detektiert, ohne daß es notwendig ist, die Tonermenge in dem Tonerbehälter zu detektieren.
Gemäß der Erfindung wird eine Tonerzuführvorrichtung entsprechend der Definition in Anspruch 1 bereitgestellt.
Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden genauen Beschreibung einer Ausführungsform einer Tonerzuführvorrichtung, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
Eine Tonermenge-Detektoreinrichtung ist angeordnet, um die Tonermenge zu detektieren, die an dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses vorhanden ist. Ferner gibt eine Steuereinrichtung ein Tonernachfüllsignal ab, wenn die von der Tonermenge-Detektoreinrichtung detektierte Tonermenge kleiner als eine vorbestimmte Menge ist, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob die aufstromseitige Tonertransporteinrichtung länger als eine vorbestimmte Zeitdauer betätigt wird.
Bei einer Ausführungsform ist die Tonermenge-Detektoreinrichtung angeordnet, um die an dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses vorhandene Tonermenge zu detektieren, wobei die Tonermenge-Detektoreinrichtung in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses sich nach unten und oben bewegen kann und von einem Auf/Ab-Element, das sich in Abhängigkeit von der Tonermenge, die in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses vorhanden ist, aufwärts oder abwärts bewegt, und einem Detektor gebildet ist, der das Auf/Ab-Element detektiert.
Der Betrieb der aufstromseitigen Tonertransporteinrichtung, die den Toner von dem aufstromseitigen Bereich des Gehäuses zu dem abstromseitigen Bereich transportiert, kann separat von dem Betrieb der abstromseitigen Tonertransporteinrichtung, die an dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses angeordnet ist, oder separat von dem Betrieb der Tonerabgabe einrichtung, die an dem abstromseitigen Ende des Gehäuses angeordnet ist, gesteuert werden, und die Tonermenge wird geeignet aufrechterhalten, und es wird zuverlässig verhindert, daß sie an dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses zu gering oder zu groß wird.
Ferner kann die Notwendigkeit zum Nachfüllen der Tonerzuführeinrichtung mit Toner geeignet erkannt werden, wenn detektiert wird, daß die Tonermenge an dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses eine vorbestimmte Menge nicht überschreitet, und zwar unabhängig davon, ob die aufstromseitige Tonertransporteinrichtung länger als eine vorbestimmte Zeitdauer betätigt wird.
Ferner kann die Tonermenge an dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses von einem einfachen und kostengünstig aufgebauten Tonermengendetektor geeignet detektiert werden, der an dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses angeordnet ist und eine Schwenkplatte oder ein Auf/Ab-Element aufweist, ohne daß sich ein Problem wie etwa Verstreuen von Toner aus dem Gehäuse einstellt.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt, der eine bevorzugte Ausführungsform einer Tonerzuführvorrichtung, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist, gemeinsam mit einer drehbaren Trommel und einer Entwicklungseinrichtung zeigt;
Fig. 2 ist ein Horizontalschnitt, der einen Bereich der Tonerzuführvorrichtung von Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, die ein Antriebssystem in der Tonerzuführvorrichtung von Fig. 1 zeigt;
5 Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt, der den Betrieb einer Tonermenge-Detektoreinrichtung (für den Fall, daß der Toner in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses in einer Menge vorhanden ist, die eine vorbestimmte Menge überschreitet) in der Tonerzuführvorrichtung von Fig. 1 zeigt;
Fig. 5 ist ein Vertikalschnitt, der den Betrieb der Tonermenge-Detektoreinrichtung (für den Fall, daß der Toner in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses nicht in einer Menge vorhanden ist, die größer als eine vorbestimmte Menge ist) in der Tonerzuführvorrichtung von Fig. 1 zeigt;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das eine Hauptroutine in dem Betriebsmodus der Tonerzuführvorrichtung von Fig. 1 zeigt;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das eine Subroutine in dem Betriebsmodus der Tonerzuführvorrichtung von Fig. 1 zeigt;
Fig. 8 ist ein Vertikalschnitt, der den Betrieb der Tonermenge-Detektoreinrichtung (für den Fall, daß der Toner in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses in einer Menge vorhanden ist, die größer als eine vorbestimmte Menge ist) bei einer modifizierten Ausführungsform der Tonerzuführvorrichtung zeigt;
Fig. 9 ist ein Vertikalschnitt, der den Betrieb der Tonermenge-Detektoreinrichtung (für den Fall, daß der Toner in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses nicht in einer Menge vorhanden ist, die größer als eine vorbestimmte Menge ist) bei der modifizierten Ausführungsform gemäß Fig. 8 zeigt;
Fig. 10 ist eine teilweise perspektivische Ansicht, die einen Bereich der Tonermenge-Detektoreinrichtung der modifizierten Ausführungsform von Fig. 8 zeigt;
Fig. 11 ist eine Perspektivansicht, die ein Auf/Ab-Element in der Tonermenge-Detektoreinrichtung der modifizierten Ausführungsform von Fig. 8 zeigt;
Fig. 12 ist eine teilweise perspektivische Ansicht, die den Betrieb der Tonermenge-Detektoreinrichtung (für den Fall, daß der Toner in dem abstromsei tigen Bereich des Gehäuses in einer Menge vorliegt, die eine vorbestimmte Menge überschreitet) bei der modifizierten Ausführungsform von Fig. 8 zeigt; und
Fig. 13 ist eine teilweise perspektivische Ansicht, die den Betrieb der Tonermenge-Detektoreinrichtung (für den Fall, daß der Toner in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses nicht in einer Menge vorhanden ist, die größer als eine vorbestimmte Menge ist) bei der modifizierten Ausführungsform von Fig. 8 zeigt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Tonerzuführvorrichtung gemäß der Erfindung wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Tonerzuführvorrichtung, die allgemein mit 6 bezeichnet ist, gemeinsam mit einer drehbaren Trommel 2 und einer Entwicklungseinrichtung 4.
Ein elektrostatisches lichtempfindliches Element ist auf der Umfangsfläche der drehbaren Trommel 2 angeordnet, ein elektrostatisches latentes Bild wird auf dem lichtempfindlichen Element an der Aufstromseite einer Entwicklungszone 10 erzeugt, während die drehbare Trommel 2 gleichzeitig in einer durch den Pfeil 8 bezeichneten Richtung gedreht wird, und der Toner wird an das elektrostatische latente Bild auf dem lichtempfindlichen Element in der Entwicklungszone 10 durch die Wirkung der Entwicklungseinrichtung 4 angetragen, um ein Tonerbild zu entwickeln. Das Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Element wird auf ein Übertragungspapier, das ein Normalpapier sein kann, an der Abstromseite der Entwicklungszone 10 übertragen, so daß eine Kopie oder ein Ausdruck erzeugt wird.
Die gezeigte Entwicklungseinrichtung 4 weist ein Entwicklungsgehäuse 12 auf, das eine Entwicklungsöffnung 14, die in seiner rechten Seitenfläche gebildet ist, und eine Toneraufnahmeöffnung 16 hat, die an seinem linken oberen Endbe reich ausgebildet ist. In dem Entwicklungsgehäuse 12 sind ein Magnetbürstenmechanismus 18 sowie Rührmechanismen 20 und 22 angeordnet. In dem Entwicklungsgehäuse 12 wird ein Entwickler 23 gehalten, der aus einem Toner und einem Träger besteht. Die Rührmechanismen 20 und 22 werden in den durch Pfeile 24 und 26 bezeichneten Richtungen gedreht und sind von drehbaren Rührelementen gebildet und bewirken ein Aufrühren des Entwicklers 23 in dem Entwicklungsgehäuse 12, so daß der Toner durch Reibung mit einer vorbestimmten Polarität aufgeladen wird. Der Magnetbürstenmechanismus 18 ist von einem Hülsenelement 30, das in der durch den Pfeil 28 gezeigten Richtung gedreht wird, und einem ortsfesten Permanentmagneten 32 gebildet, der in dem Hülsenelement 30 angeordnet ist. Der Entwickler 23 wird an der Umfangsfläche des Hülsenelements 30 magnetisch gehalten und auf die Entwicklungszone 10 getragen, so daß der Toner an das elektrostatische latente Bild angetragen wird, das auf dem lichtempfindlichen Element erzeugt ist, das auf der Umfangsfläche der drehbaren Trommel 2 angeordnet ist. Der Toner in dem Entwickler 23 wird bei der Durchführung des Entwicklungsvorgangs verbraucht; daher wird der Toner in das Entwicklungsgehäuse 12 aus der Tonerzuführvorrichtung 6 nach Maßgabe des Tonerverbrauchs zugeführt.
Die drehbare Trommel 2 und die Entwicklungseinrichtung 4 sind Beispiele einer Entwicklungseinrichtung, bei der die Tonerzuführvorrichtung 6 der Erfindung angewandt wird, und eine drehbare Trommel, auf der ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird, kann eine dem Fachmann wohlbekannte Trommel sein. Daher erfolgt in der vorliegenden Beschreibung keine genaue Erläuterung der drehbaren Trommel 2 und der Entwicklungseinrichtung 4.
Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 1 weist die Tonerzuführvorrichtung 6 gemäß der Erfindung ein Gehäuse 34 auf, das aus einem geeigneten Kunstharz bestehen kann. Das Gehäuse 34 hat einen in der oberen Oberfläche an seinem auf stromseitigen Endbereich ausgebildeten Tonerbehälter-Anbringbereich 36 und eine in der unteren Oberfläche an seinem abstromseitigen Endbereich ausgebildete Tonerabgabeöffnung 38. Im einzelnen ist ein oberer Wandbereich 40 so angeordnet, daß er sich im wesentlichen horizontal an der oberen Oberfläche des aufstromseitigen Endes (des linken Endes) des Gehäuses 34 erstreckt. In dem oberen Wandbereich 40 ist eine Öffnung 41 ausgebildet, die in Breitenrichtung (in der zu der Oberfläche des Papiers in Fig. 1 senkrechten Richtung) verläuft. An beiden Seiten des oberen Wandbereichs 40 sind zwei Stützwände 42 bzw. 44 ausgebildet, die sich im wesentlichen vertikal nach oben erstrecken. Ein Tonerbehälter 48 zur Aufnahme von Toner 46 ist abnehmbar an dem Tonerbehälter-Anbringbereich 36 angebracht, der von dem oberen Wandbereich 40 und dem Paar von Stützwänden 42 und 44 definiert ist. Der Tonerbehälter 48 hat Kastenform und verläuft länglich in der Breitenrichtung und hat einen trichterförmi gen Bereich 50, der an seinem in Fig. 1 unteren Bereich ausgebildet ist und dessen beide Seitenwände so nach unten geneigt sind, daß sie allmählich aufeinander zu verlaufen. Eine Abgabeöffnung 52 ist an dem unteren Ende des trichterförmigen Bereichs ausgebildet und verläuft in der Breitenrichtung. Ein Befestigungsflansch 54 ist an dem unteren Ende des Tonerbehälters 48 ausgebildet und springt zu beiden Seiten von der Abgabeöffnung 52 vor. Wie Fig. 1 zeigt, ist der Tonerbehälter 48 in der Öffnung 41 des Gehäuses 34 so positioniert, daß seine Abgabeöffnung 52 nach unten weist, und ist an dem Tonerbehälter-Anbringbereich 36 des Gehäuses 34 angebracht, indem der Befestigungsflansch 54 an dem aufstromseitigen oberen Wandbereich 40 des Gehäuses 34 positioniert wird. Das Paar von Stützwänden 42 und 44, die in dem Gehäuse 34 ausgebildet sind, halten Hauptbereiche der beiden Seitenwände des Tonerbehälters 48. Die Abgabeöffnung 52 des Tonerbehälters 48 ist mit einem geeigneten Verschlußteil (nicht gezeigt) dicht verschlossen. Nachdem der Tonerbehälter 48 entsprechend an dem Gehäuse 34 angebracht ist, wird das Verschlußelement entfernt, um die Abgabeöffnung 52 zu öffnen. Dann wird der in dem Tonerbehälter 48 gehaltene Toner 46 in den aufstromseitigen Endbereich (linkes Ende in Fig. 1) des Gehäuses 34 durch die Abgabeöffnung 52 und die Öffnung 41 abgegeben.
Die unteren Wände des Gehäuses 34 verlaufen schräg nach unten gerichtet, um einander auf beiden Seiten der Tonerabgabeöffnung 38, die in der unteren Oberfläche an dem abstromseitigen Ende des Gehäuses 34 der Tonerzuführvorrichtung 6 ausgebildet ist, allmählich einander angenähert zu werden und so einen Abgabebereich 56 zu definieren, der umgekehrt trapezförmigen Querschnitt hat. Eine Tonerabgabeeinrichtung 58 ist in dem Abgabebereich 56 angeordnet. Die Tonerabgabeeinrichtung 58 ist bei der gezeigten Ausführungsform von einer Abgabewalze 60 gebildet, die in der Breitenrichtung verläuft (in der zu der Papieroberfläche in Fig. 1 senkrechten Richtung). Unter Bezugnahme auf Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 1 hat eine Abgabewalze 60, die aus einem Schwamm bestehen kann, eine Drehwelle 62, die im wesentlichen horizontal in der Breitenrichtung verläuft und zwischen einer Vorderwand 64 und einer Rückwand 66 des Gehäuses 34 drehbar angebracht ist. Wie noch beschrieben wird, wird die Abgabewalze 6 selektiv in einer durch den Pfeil 68 bezeichneten Richtung gedreht, und daher wird der Toner 46 in das Entwicklungsgehäuse 12 der Entwicklungseinrichtung 4 durch die Tonerabgabeöffnung 38 des Gehäuses 34 abgegeben.
In dem Gehäuse 34 der Tonerzuführvorrichtung 6 ist eine Tonertransporteinheit angeordnet, die allgemein mit 70 bezeichnet ist, um den auf das aufstromseitige Ende des Gehäuses 34 aus dem Tonerbehälter 48 abgegebenen Toner 46 zu der Tonerabgabeeinrichtung 58 zu transportieren. Die Tonertransporteinheit 70 der gezeigten Ausführungsform umfaßt zwei aufstromseitige Tonertransporteinrichtungen 72 und 74 sowie zwei abstromseitige Tonertransporteinrichtungen 76 und 78. In der unteren Wand des Gehäuses 34 sind vier Bogenbereiche 80, 82, 84 und 86 ausgebildet, die nach unten ausgebaucht sind und den aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72, 74 und den abstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 76, 78 entsprechen. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 1 umfassen die aufstrornseitigen Tonertransporteinrichtungen 72, 74 und die abstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 76, 78 Drehwellen 88, 90, 92 und 94, die zwischen der Vorderwand 64 und der Rückwand 66 des Gehäuses 34 drehbar angebracht sind. Drehelemente 96, 98, 100 und 102 sind auf den Drehwellen 88, 90, 92 und 94 befestigt und erstrecken sich im wesentlichen horizontal. Wie Fig. 2 zeigt, hat das Drehelement 102 Kopplungsbereiche 110, die in der Radialrichtung von beiden Enden der Drehwelle 94 ausgehen, und einen Transportstabbereich 118, der im wesentlichen parallel mit der Drehwelle 94 (d. h. im wesentlichen horizontal) zwischen den Kopplungsbereichen 110 verläuft. Ebenso haben die übrigen Drehelemente 96, 98 und 100 Kopplungsbereiche, die in der Radialrichtung von beiden Enden der Drehwellen 88, 90 und 92 verlaufen, und Transportstabbereiche, die im wesentlichen parallel mit den Drehwellen 88, 90 und 92 zwischen den Kopplungsbereichen verlaufen. Wie noch beschrieben wird, werden die aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72, 74 und die abstromseitigen Toner transporteinrichtungen 76, 78 selektiv in den mit Pfeilen 68 bezeichneten Richtungen gedreht. Die Transportstabbereiche der Drehelemente 96, 98, 100 und 102 bewegen sich entlang den Bogenbereichen 80, 82, 84 und 86 in der unteren Wand des Gehäuses 34, um den Toner 46 in dem Gehäuse 34 von links nach rechts in Fig. 1 zu verbringen. Die abstromseitige Tonertransporteinrichtung 78 umfaßt ferner ein Hilfsdrehelement 120, das Kopplungsbereiche 122 hat, die in der Radialrichtung von der Drehwelle 94 an der Innenseite des Kopplungsbereichs 110 des Drehelements 102 in der Breitenrichtung (der Axialrichtung) verlaufen, und einen Hilfsstabbereich 124, der an der Innenseite in der Radialrichtung zwischen den obigen Kopplungsbereichen 122 parallel mit dem Transportstabbereich 118 des Drehelements 102 verläuft. Wie aus Fig. 1 deutlich wird, ist das Hilfsdrehelement 120 auf einer gemeinsamen Drehwelle 94 befestigt und in bezug auf das Drehelement 102 um einen vorbestimmten Winkel, der ca. 50º betragen kann, in der Drehrichtung entsprechend Pfeil 68 versetzt. Daher wird das Hilfsstabelement 120 gemeinsam mit dem Drehelement 102 in der durch den Pfeil 68 bezeichneten Richtung gedreht.
Gemäß Fig. 3 in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 sind zwei Antriebseinheiten, d. h. eine aufstromseitige Antriebseinheit 126 und eine abstromseitige Antriebseinheit 128, an der äußeren Oberfläche (Rückseite) der Rückwand 66 des Gehäuses 34 angeordnet. Ein Abtriebszahnrad 130 ist auf der Abtriebswelle der aufstromseitigen Antriebseinheit 126, die ein Elektromotor sein kann, befestigt. Die Drehwellen 88 und 90 der aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72 und 74 springen nach rückwärts vor und durchdringen die Rückwand 66, und Antriebszahnräder 132 und 134 sind auf den vorspringenden Enden befestigt. Wie Fig. 3 deutlich zeigt, ist ferner das Abtriebszahnrad 130 in Eingriff mit den Antriebszahnrädem 132 und 134 gebracht. Wenn daher die aufstromseitige Antriebseinheit 126 aktiviert ist, werden die aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72 und 74 in den mit dem Pfeil 68 bezeichneten Richtungen gedreht. Ein Abtriebszahnrad 136 ist auf der Abtriebswelle der abstromseitigen Antriebseinheit 128, die ebenfalls ein Elektromotor sein kann, befestigt. Andererseits springen die Drehwellen 92 und 94 der abstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 76 und 78 nach rückwärts durch die Rückwand 66 hindurch vor, und Antriebszahnräder 138 und 140 sind auf ihren vorspringenden Enden befestigt. Ferner ragt die Drehwelle 62 der Tonerabgabeeinrichtung 58 durch die Rückwand 66 hindurch nach hinten, und ein Antriebszahnrad 142 ist auf ihrem vorstehenden Ende befestigt. Das Abtriebszahnrad 136 der abstromseitigen Antriebseinheit 128 wird in Eingriff mit den Antriebszahnrädem 138 und 140 gebracht. Außerdem ist das Antriebszahnrad 140 mit dem Antriebszahnrad 142 über ein Zwischengetriebe 144 in Eingriff. Wenn die abstromseitige Antriebseinrichtung 128 aktiviert wird, werden also die abstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 76 und 78 in Richtung des Pfeils 68 gedreht, und die Tonerabgabeeinrichtung 58 wird in Richtung des Pfeils 68 gedreht.
Gemäß den Fig. 1 und 2 ist in der Tonerzuführvorrichtung 6 eine Tonermenge-Detektoreinrichtung 146 angeordnet, um die Tonermenge zu detektieren, die an dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 34 vorhanden ist. Die Tonermenge-Detektoreinrichtung 146 weist bei der gezeigten Ausführungsform eine Drehplatte 148 auf. Eine Tragachse 150 ist zwischen der Vorderwand 64 und der Rückwand 66 des Gehäuses 34 angebracht. Aufrechte Befestigungsstücke 152 sind an beiden Seiten am Basisende einer Schwenkplatte 148 als einheitliche Ausbildung geformt, die Tragachse 150 ist durch die Befestigungsstücke 152 eingesetzt, und die Schwenkplatte 148 ist an dem Vorderende der Tragachse 150 schwenkbar angebracht.
Ein Permanentmagnet 154 ist an dem Vorderende (dem Bereich, der dem Vorderende des Gehäuses 34 benachbart ist) der Schwenkplatte 148 befestigt. Ein von einem Reed-Schalter gebildeter Detektor 156 ist an einer vorbestimmten Position an der äußeren Oberfläche (Frontseite) der Vorderwand 64 des Gehäuses 34 befestigt, um einen Permanentmagneten 154 der Schwenkplatte 148 zu detektieren.
Wenn Toner 46 in ausreichend großer Menge in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 334 vorhanden ist, wie Fig. 4 zeigt, gelangt das freie Ende der Schwenkplatte 148 mit der oberen Oberfläche des Toners 46 in Berührung, so daß die Schwenkplatte 148 auf einer relativ hohen Position gehalten wird und der Detektor 156 den Permanentmagneten 154 nicht detektiert. Wenn die Menge von Toner 46 in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 34 abnimmt, wie Fig. 5 zeigt, schwenkt die Schwenkplatte 148 im Uhrzeigersinn, und der Detektor 156 detektiert den Permanentrnagneten 154. Aus Fig. 5 ist ohne weiteres verständlich, daß, wenn die Schwenkplatte 148 mit abnehmender Menge von Toner 46 in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 34 abgesenkt wird, die Schwenkplatte 148 in die Rotationsbereiche des Transportstabbereichs 118 des Drehelernents 102 und des Hilfsstabbereichs 124 des Hilfsdrehelements 120 in der abstromseitigen Tonertransporteinrichtung 78 ragt. Wenn daher die abstromseitige Tonertransporteinrichtung 78 in Richtung des Pfeils 68 gedreht wird, wirkt zuerst der Hilfsstabbereich 124 des Hilfsdrehelements 120 auf die Schwenkplatte 148, um sie im Gegenuhrzeigersinn zu schwenken und damit zu heben, und dann wirkt der Transportstabbereich 118 des Drehelements 102 auf die Schwenkplatte 148, um sie weiter im Gegenuhrzeigersinn zu schwenken und damit zu heben. Wenn dann die Wirkung des Drehelements 102 auf die Schwenkplatte 148 aufhört, schwenkt diese aufgrund ihres Eigengewichts wieder im Uhrzeigersinn und wird in die gezeigte Position abgesenkt, d. h. in eine Position, in der der Detektor 156 den Permanentmagneten 154 detektiert. Wenn daher die Menge von Toner 46 an dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 34 kleiner als ein vorbestimmter Wert wird, detektiert der Detektor 156 periodisch den Permanentmagneten 154, während die abstromseitige Tonertransporteinrichtung 74 in Richtung des Pfeils 68 gedreht wird. Die Schwenkplatte 148 wird nach Maßgabe der Bewegung der abstromseitigen Tonertransporteinrichtung 78 nach links und rechts hin- und hergeschwenkt. Somit wird vollständig verhindert, daß die Schwenkplatte 148 beim Schwenken blockiert, was auftreten könnte, wenn der Toner 46 zwischen den Befestigungsstücken 152 der Schwenkplatte 148 und der Tragachse 150 zusammenbackt. Auch wenn eine ausreichend große Menge von Toner 46 in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 34 vorhanden ist, wie Fig. 4 zeigt, steigt oder sinkt die obere Oberfläche des Toners 46 periodisch leicht durch die Drehung der abstromseitigen Toner transporteinrichtung 78 in Richtung des Pfeils 68, so daß die Schwenkplatte 148 in gewissem Umfang hin- und hergeschwenkt und ein fehlerhaftes Schwenken zuverlässig verhindert wird.
Bei der gezeigten Ausführungsform sollte ferner die nachstehende Tatsache berücksichtigt werden. Wenn die abstromseitige Tonertransporteinrichtung 78 nicht mit dem Hilfsdrehelement 120 versehen ist, wird die Schwenkplatte 148 erst aufwärtsbewegt, wenn der Transportstabbereich 118 des Drehelements 102 direkt auf die Schwenkplatte 148 wirkt. In diesem Fall erfolgt eine gegenseitige Störbeeinflussung zwischen der Schwenkplatte 148 und dem Toner 46, der durch die Wirkung des Transportstabbereichs 118 des Drehelements 102 zu der Tonerabgabeeinrichtung 58 bewegt wird, und der Toner 46 wird an die Schwenkplatte 148 gepreßt; d. h. der Toner 46 wird daran gehindert, gleichmäßig zu der Tonerabgabeeinrichtung 58 transportiert zu werden, und tendiert zu Verdichtung und Agglomeration. Bei der gezeigten Ausführungsform, bei der die abstromseitige Tonertransporteinrichtung 78 mit dem Hilfsdrehelement 120 versehen ist, wirkt jedoch der Hilfsstabbereich 124 des Hilfsdrehelements 120 auf die Schwenkplatte 148, um sie zu heben, bevor das Drehelement 102 auf die Schwenkplatte 148 wirkt. Das trägt dazu bei, eine Bahn, entlang der sich der Toner 46 in Richtung zu der Tonerabgabeeinrichtung 58 bewegt, in ausreichender Weise aufrechtzuerhalten, und somit kann sich der Toner 46 durch die Wirkung des Transportstabbereichs 118 des Drehelements 102 sehr gleichmäßig zu der Tonerabgabeeinrichtung 58 bewegen.
Nachstehend werden die Funktion der oben erwähnten Tonerzuführvorrichtung 6 sowie Betriebsarten zur Steuerung der aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72, 74, der abstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 76, 78 und der Tonerabgabeeinrichtung 58 durch Ein- und Ausschalten der aufstromseitigen Antriebseinheit 126 und der abstromseitigen Antriebseinheit 128 beschrieben.
Das Ein- und Ausschalten der aufstrornseitigen Antriebseinheit 126 und der abstromseitigen Antriebseinheit 128 der Tonerzuführvorrichtung 6 kann von einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) gesteuert werden, die von einem Mikroprozessor gebildet sein kann. Es wird auf das Flußdiagramm von Fig. 6 in Verbindung mit Fig. 1 Bezug genommen. Wenn die abstromseitige Antriebseinheit 128 im eingeschalteten Zustand ist, wird sie in Schritt n-1 ausgeschaltet. Dann diskriminiert ein Schritt n-2, ob ein Tonerzuführsignal vorliegt, das zeigt, daß der Entwicklungseinrichtung 4 Toner 46 zugeführt werden muß. Wenn die Tonerkonzentration (das Verhältnis von Toner zu Träger) in dem Entwickler 23, der in dem Entwicklungsgehäuse 12 der Entwicklungseinrichtung 4 gehalten ist, einen vorbestimmten Wert unterschreitet, wird ein Tonerzuführsignal erzeugt. Die Tonerkonzentration in dem Entwicklungsgehäuse 12 kann durch einen geeigneten bekannten Detektor (nicht gezeigt) detektiert werden. Wenn das Tonerzuführsignal nicht erzeugt wird, springt das Programm zu dem obigen Schritt n-1 zurück. Wenn das Tonerzuführsignal erzeugt wird, geht das Programm zu Schritt n-3, in dem die abstromseitige Antriebseinheit 128 eingeschaltet und somit die abstromseitige Tonertransporteinrichtungen 76 und 78 gedreht und die Tonerabgabeeinrichtung 58 ebenfalls gedreht werden. In dem Bereich der abstromseitigen Hälfte des Gehäuses 34 der Tonerzuführvorrichtung 6 wird daher Toner zu der Tonerabgabeeinrichtung 58 durch die Wirkung der abstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 76 und 78 transportiert, und der Toner 46 wird aus der Tonerzuführvorrichtung 6 zu dem Entwicklungsgehäuse 12 der Entwicklungseinrichtung 4 durch die Wirkung der Tonerabgabeeinrichtung 58 zugeführt.
Das Programm geht dann zu Schritt n-4, in dem diskriminiert wird, ob der Detektor 156 in der Tonermenge-Detektoreinrichtung 146 den Permanentmagneten 154 detektiert, der an der Schwenkplatte 148 angebracht ist. Wenn Toner 46 in einer Menge, die größer als eine vorbestimmte Menge ist, in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 34 der Tonerzuführvorrichtung 6 vorhanden ist, detektiert der Detektor 156 den Permanentmagneten 154 nicht. Wenn Toner 46 in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 34 dagegen nicht in einer Menge vorhanden ist, die eine vorbestimmte Menge überschreitet, detektiert der Detektor 156 periodisch den Perrnanentrnagneten 154 (da die abstromseitige Tonertransporteinrichtung 78 gedreht wird). Wenn der Detektor 156 den Permanentmagneten 154 nicht detektiert, springt das Programm zu Schritt n-2 zurück. Das Programm wird von der Hauptroutine zu einer Subroutine verlagert, wenn der Detektor 156 den Permanentmagneten 154 detektiert.
Gemäß Fig. 7 wird in Schritt rn-l in der Subroutine die aufstromseitige Antriebseinheit 126 eingeschaltet, und somit werden die aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72 und 74 gedreht. In dem Bereich der aufstromseitigen Hälfte des Gehäuses 34 der Tonerzuführvorrichtung 6 wird daher der Toner 46 ebenfalls zu der Abstromseite durch die Wirkung der aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72 und 74 transportiert. Das Programm geht dann zu Schritt m-2, in dem diskriminiert wird, ob ein Tonerzuführsignal erzeugt ist, das zeigt, daß der Entwicklungseinrichtung 4 ebenso wie in Schritt n-2 der Hauptroutine Toner 46 zugeführt werden muß. Wenn das Tonerzuführsignal nicht erzeugt wurde, geht das Programm zu Schritt m-3 weiter, in dem die aufstromseitige Antriebseinheit 126 ausgeschaltet wird, und die aufstrom seitigen Tonertransporteinrichtungen 72 und 74 hören mit dem Betrieb auf. Das Programm springt dann zu der Hauptroutine zurück, und somit wird die abstromseitige Antriebseinheit 128 ebenfalls in Schritt n-1 der Hauptroutine ausgeschaltet. Infolgedessen hören die abstrornseitigen Tonertransportein richtungen 76 und 78 mit dem Betrieb auf, und die Tonerabgabeeinrichtung 58 hört auf zu arbeiten. Wenn das Tonerzuführsignal in Schritt m-2 der Subroutine erzeugt worden ist, geht das Programm zu Schritt m-4 weiter, in dem diskriminiert wird, ob nach dem Einschalten der aufstromsei tigen Antriebseinheit 126 eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist. Wenn die vorbestimmte Zeitdauer nicht abgelaufen ist, springt das Programm zu Schritt m-2 zurück. Wenn dagegen die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, geht das Programm zu Schritt m-5 weiter, in dem die aufstromseitige Antriebseinheit 126 ausgeschaltet wird und die aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72 und 74 mit dem Betrieb aufhören. Das Programm geht dann zu Schritt m-6, in dem diskriminiert wird, ob der an der Schwenkplatte 148 angebrachte Permanentmagnet 154 von dem Detektor 156 der Tonermenge-Detektoreinrichtung 146 detektiert wird, wie das auch in Schritt n-4 der Hauptroutine der Fall ist. Wenn der Detektor 156 den Permanentmagneten 154 nicht detektiert, geht das Programm zu Schritt m-7 weiter, in dem diskriminiert wird, ob ein Tonerzuführsignal erzeugt worden ist, das zeigt, daß Toner 46 dem Entwicklungsgehäuse 12 der Entwicklungseinrichtung zugeführt werden muß. Wenn kein Tonerzuführsignal vorliegt, springt das Programm in die Hauptroutine zurück, und somit wird die abstromseitige Antriebseinheit 128 ebenfalls in Schritt n-1 der Hauptroutine ausgeschaltet, und die abstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 76 und 78 werden angehalten, und die Tonerabgabeeinrichtung 58 wird angehalten. Wenn das Tonerzuführsignal vorliegt, geht das Programm zu Schritt m-8, in dem diskriminiert wird, ob nach dem Abschalten der aufstromseitigen Antriebseinheit 126 eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist. Wenn die vorbestimmte Zeitdauer noch nicht abgelaufen ist, springt das Programm zu Schritt m-6 zurück, in dem erneut diskriminiert wird, ob der Detektor 156 der Tonermenge-Detektoreinrichtung 146 den Permanentmagneten 154 detektiert. Wenn unter der Bedingung, daß die abstromseitige Antriebseinheit 128 eingeschaltet ist und die abstromseitige Tonertransporteinrichtung 78 gedreht wird, Toner 46 nicht in einer größeren als einer vorbestimmten Menge an der Abstromseite des Gehäuses 34 vorhanden ist, detektiert der Detektor 156 den Permanentmagneten 154 nicht ständig, sondern periodisch, wie oben beschrieben wurde. Es ist daher erforderlich, daß der Detektor 156 den Permanentmagneten 154 länger als eine vorbestimmte Zeitdauer detektiert (wenigstens länger als eine Zeitdauer, die zur Ausführung einer Umdrehung der abstromseitigen Tonertransporteinrichtung 78 notwendig ist). Daher wird in Schritt m-8 diskriminiert, ob eine vor bestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, seit die aufstromseitige Antriebseinheit 126 ausgeschaltet wurde, und das Programm springt zu Schritt m-6 zurück, wenn die vorbestimmte Zeitdauer nicht abgelaufen ist.
Wenn die aufstromseitige Antriebseinheit 126 länger als eine vorbestimmte Zeitdauer eingeschaltet ist (Schritt m-4), werden die aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72 und 74 länger als eine vorbestimmte Zeitdauer betätigt, aber der Detektor 156 der Tonermenge-Detektoreinrichtung 146 de tektiert den Permanentmagneten 154 nicht länger als eine vorbestimmte Zeitdauer in Schritt m-6 (Schritt m-8), und Toner 46 ist in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 34 nicht in einer Menge vorhanden, die größer als eine vorbestimmte Menge ist; das heißt, daß der Toner 46, der zu dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 34 zu transportieren ist, in dem aufstromseitigen Bereich des Gehäuses 34 nicht vorhanden ist, und somit ist in dem Tonerbehälter 48 kein Toner 46 vorhanden. In einem solchen Fall wird das Tonernachfüllsignal erzeugt, und der Tonerbehälter 48 muß durch einen neuen ersetzt werden, der Toner 46 in einer erforderlichen Menge enthält, oder der Tonerbehälter 48 muß mit Toner 46 aufgefüllt werden. Wenn der Tonerbehälter bei Bedarf erneuert oder Toner aufgefüllt wird, wird das Tonernachfüllsignal nicht mehr abgegeben. Bei der Tonerzuführvorrichtung 6 gemäß der Erfindung wird daher die Tatsache, ob der Tonerbehälter 48 mit Toner aufgefüllt werden muß, ebenfalls unter Nutzung der Detektierung durch den Detektor 156 festgestellt, der detektiert, ob in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 34 Toner 46 in einer Menge vorhanden ist, die größer als eine vorbestimmte Menge ist. Das Programm springt zu Schritt m-1 zurück, wenn in Schritt m-8 die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist.
Bei der gezeigten Tonerzuführvorrichtung 6, die gemäß der Erfindung aufgebaut ist, werden die aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72 und 74 nur betätigt, wenn in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 34 Toner 46 nicht in einer Menge vorhanden ist, die größer als die vorbestimmte Menge ist. Wenn in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses Toner 46 in größerer als der vorbestimmten Menge vorhanden ist, werden die aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72 und 74 nicht betätigt, und zwar auch dann nicht, wenn die abstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 76 und 78 gemeinsam mit der Tonerabgabeeinrichtung 58 betätigt werden. Dadurch wird zuverlässig verhindert, daß Toner 46 an dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 34 verdichtet und agglomeriert wird, und ferner wird verhindert, daß der Toner 46 gegenüber den abstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 76 und 78 zu großen Widerstand erzeugt, damit auf die abstromseitige Antriebseinheit 128 keine übergroße Belastung aufgebracht wird.
Bei der gezeigten Ausführungsform werden Betriebsabläufe der aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72 und 74 separat von Betriebsabläufen der abstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 76 und 78 gesteuert, indem die aufstromseitige Antriebseinheit 126 getrennt von der abstromseitigen Antriebseinheit 128 vorgesehen ist. Falls gewünscht, können die aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72 und 74 antriebsmäßig mit der abstromseitigen Antriebseinheit 128 über eine geeignete schaltbare Kupplung verbunden sein, und durch Steuerung der Kupplung können die Betriebsabläufe der aufstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 72 und 74 getrennt von Betriebsabläufen der abstromseitigen Tonertransporteinrichtungen 76 und 78 gesteuert werden.
Die Fig. 8 bis 13 zeigen eine modifizierte Ausführungsform, bei der die Tonerdetektoreinrichtung und die zugehörige Ausbildung modifiziert sind. Bei dieser modifizierten Ausführungsform, wie sie in Fig. 10 in Verbindung mit den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, ist ein oberer Wandbereich 241 der Abstromseite im Gehäuse 234 der Tonerzuführvorrichtung 206 in Abstromrichtung (nach rechts in den Fig. 8 und 9) nach unten geneigt. Eine Detektieröffnung 243 ist in dem oberen Wandbereich 241 der Abstromseite ausgebildet. Wie Fig. 10 deutlich zeigt, hat die Detektieröffnung 243 nahezu Rechteckgestalt, und an beiden Seiten sind in ihrer Breitenrichtung ein Paar aufrechte Führungswände 245 angeordnet. Eine Trenneinrich tung 247 ist an der inneren Oberfläche (der Unterseite) des oberen Wandbereichs 241 der Abstromseite im Gehäuse 234 relativ zu der Detektieröffnung 243 angeordnet. Die Trenneinrichtung 247 ist von einem weichen Flächenkörperteil gebildet, das an der inneren Oberfläche (der Unterseite) des oberen Wandbereichs 241 der Abstromseite angeordnet ist. Das Flächenkörperteil, das aus einer geeigneten Kunstharzfolie bestehen kann, ist ausreichend größer als die Detektieröffnung 243, überdeckt die Detektieröffnung 243 von der inneren Oberflächenseite des oberen Wandbereichs 241 der Abstromseite, und seine vier Außenränder sind an den inneren Oberflächen des oberen Wandbereichs 241 der Abstromseite mit einem geeigneten Verfahren wie Kleben oder Schmelzkleben befestigt. Wie bei Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 in Verbindung mit Fig. 10 deutlich wird, ist das Gehäuse 234 durch die Trenneinrichtung 247 in einen Hauptraum, der unter der Trenneinrichtung 247 liegt, in dem Toner 246 vorhanden ist, und einen tonerfreien Raum, der über der Trenneinrichtung 247 liegt und in dem Toner 246 nicht vorhanden ist, luftdicht getrennt. Die Detektieröffnung 243 liegt in dem tonerfreien Raum, und der Toner 246 in dem Gehäuse 234 wird durch die Detektieröffnung 243 nicht zur Außenseite verstreut.
Gemäß den Fig. 11 bis 13 in Verbindung mit den Fig. 8 bis 10 umfaßt eine Tonermenge-Detektoreinrichtung 249 bei der modifizierten Ausführungsform ein Auf/Ab-Element 251, das an der Detektieröffnung 243 so angebracht ist, daß es sich nach oben und unten bewegt. Wie Fig. 10 deutlich zeigt, ist in jedem von einem Paar von aufrechten Führungswänden 245, die an beiden Seiten der Detektieröffnung 243 angeordnet sind, ein Führungsschlitz 253 ausgebildet, und der Führungsschlitz 253 verläuft im wesentlichen vertikal vom oberen Ende in Abwärtsrichtung Wie Fig. 10 sowie die Fig. 11 bis 13 zeigen, sind an beiden Seiten des Auf/Ab-Elements 251 in der Breitenrichtung aufrechte Wände 255 ausgebildet, und ein geführter Vorsprung 257 ist an jeder der aufrechten Wände 255 ausgebildet und springt in der Breitenrichtung nach außen vor. Die geführten Vorsprünge 257 des Auf/Ab-Elements 251 sind in die Führungsschlitze 253 der aufrechten Führungswände 245 eingesetzt, so daß das Auf/Ab-Element 251 angebracht ist, um sich im wesentlichen in einer Vertikalrichtung aufwärts- und abwärtszubewegen. Wie Fig. 11 deutlich zeigt, ist eine zu detektierende aufrechte Wand 259 an einem zentralen Bereich des Auf/Ab-Elements 251 in der Breitenrichtung ausgebildet. Andererseits ist an dem oberen Wandbereich 241 der Abstromseite des Gehäuses 234 eine aufrechte Stützwand 261 ausgebildet, die von dem abstromseitigen Seitenrand der Detektieröffnung 243 nach oben ragt. Ein Detektor 263, der die Tonermenge-Detektoreinrichtung 249 gemeinsam mit dem Auf/Ab-Element 251 bildet, ist an einem zentralen Bereich in der Breitenrichtung der aufrechten Stützwand 259 angebracht. Der Detektor 263 selbst ist von einem allgemein bekannten optischen Detektor gebildet und hat ein Paar Vorsprünge 265 und 267, die in Richtung zur Aufstrom seite vorspringen und in der Breitenrichtung beabstandet sind. Ein lichtabgebendes Element (nicht gezeigt) ist an einem der Vorsprünge 265 und 267 angebracht, und an dem anderen ist ein lichtempfangendes Element (nicht gezeigt) angebracht. Die zu detektierende aufrechte Wand 259 des Auf/Ab-Elements ist zwischen dem Paar von Vorsprüngen 265 und 267 des Detektors 263 positioniert. Wenn Toner 246 in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 234 der Tonerzuführvorrichtung 206 in einer Menge vorhanden ist, die größer als die vorbestimmte Menge ist, gelangt das Auf/Ab-Element, wie die Fig. 8 und 12 zeigen, in Berührung mit der oberen Oberfläche des Toners 246 über die Trenneinrichtung 247 und wird daran gehindert, sich zu weit abwärts über eine vorbestimmte Position hinaus zu bewegen. In diesem Fall unterbricht die zu detektierende aufrechte Wand 259 des Auf/Ab Elements 251 die optische Kopplung zwischen dem lichtabgebenden und dem lichtempfangenden Element des Detektors 263, so daß der Detektor 263 das Auf/Ab-Element 251 detektiert. Wenn dagegen die Menge von Toner 246, die in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 234 der Tonerzuführvorrichtung 206 vorhanden ist, kleiner als die vorbestimmte Menge wird, bewegt sich das Auf/Ab-Element 251, wie die Fig. 9 und 13 zeigen, über die vorbestimmte Position hinaus nach unten. Dadurch sind das lichtabgebende Element und das lichtempfangende Element des Detektors 263 optisch miteinander gekoppelt, ohne durch die zu detektierende aufrechte Wand 259 des Auf/Ab-Elements 251 unterbrochen zu werden. Die Abwärtsbewegung des Auf/Ab-Elements 251 ist begrenzt, da die geführten Vorsprünge 257 mit den unteren Enden von Schlitzen 253 der aufrechten Führungswände 245 in Berührung gelangen.
Bei der in den Fig. 8 bis 13 gezeigten Ausführungsform detektiert die Tonermenge-Detektoreinrichtung 249 die Tonermenge in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 234 unabhängig von der abstromseitigen Tonertransporteinrichtung 278 oder, anders ausgedrückt, ohne Beeinflussung durch die Drehung der abstrornseitigen Tonertransporteinrichtung 278. Daher ist in der abstromseitigen Tonertransporteinrichtung 278 kein Hilfsdrehelement angeordnet.
Bei der in den Fig. 8 bis 13 gezeigten modifizierten Ausführungsform ist Toner 246 in einer größeren als der vorbestimmten Menge in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 234 vorhanden, wenn der Detektor 263 das Auf/Ab-Element 251 (oder speziell die zu detektierende aufrechte Wand 259) detektiert, wohingegen Toner 246 in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 234 nicht in einer größeren als der vorbestimmten Menge vorhanden ist, wenn der Detektor 263 das Auf/Ab-Element 251 nicht detektiert. Wenn der Detektor 263 das Auf/Ab-Element 251 in Schritt n-4 des Flußdiagramms von Fig. 6 detektiert, springt daher das Programm zu Schritt n-2 zurück. Wenn der Detektor 263 das Auf/Ab-Element 261 nicht detektiert, wird das Programm auf die Subroutine verlagert. Wenn der Detektor 263 das Auf/Ab-Element 251 in Schritt m-6 des Flußdiagramms von Fig. 7 detektiert, geht gleichermaßen das Programm zu Schritt m-7, wohingegen dann, wenn der Detektor 263 das Auf/Ab-Element 251 nicht detektiert, das Tonernachfüllsignal erzeugt wird. Bei der in den Fig. 8 bis 13 gezeigten modifizierten Ausführungsform wird außerdem die Detektierung durch die Tonermenge-Detektoreinrichtung 249 nicht durch die abstromseitige Tonertransporteinrichtung 278 beeinflußt, und der Detektor 263 detektiert das Auf/Ab-Element 251 nicht, wenn Toner 246 in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses 234 nicht in einer größeren als der vorbestimmten Menge vorhanden ist. Daher sind die Schritte m7 und m8 in dem Flußdiagramm von Fig. 7 nicht erforderlich.
Abgesehen von dem Vorstehenden sind Aufbau und Funktionen der in den Fig. 8 bis 13 gezeigten Ausführungsform gleich wie Aufbau und Funktionen der unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 erläuterten Ausführungsform.

Claims

1. Tonerzuführvorrichtung, die folgendes aufweist:

ein Gehäuse (34),

einen Tonerbehälter (48), der an dem aufstromseitigen Ende des Gehäuses angeordnet ist,

eine Tonerabgabeeinrichtung (58), die an dem abstromseitigen Ende des Gehäuses angeordnet ist,

eine Tonertransporteinheit (70), um den aus dem Tonerbehälter (48) ausgetragenen Toner durch das Gehäuse zu der Tonerabgabeeinrichtung (58) zu transportieren,

eine Antriebseinheit (126, 128), um die Tonertransporteinheit (70) anzutreiben,

eine Steuereinrichtung, um die Aktivierung und Desaktivierung der Antriebseinheit (126, 128) zu steuern, und

wobei die Tonertransporteinheit (70) wenigstens eine aufstromseitige Tonertransporteinrichtung (72), die an dem aufstromseitigen Bereich in dem Gehäuse (34) angeordnet ist, und wenigstens eine abstromseitige Toner transporteinrichtung (78) aufweist, die an dem abstromseitigen Bereich in dem Gehäuse (34) angeordnet ist;

dadurch gekennzeichnet, daß

eine Tonermenge-Detektoreinrichtung (146) angeordnet ist, um die Tonermenge, die an dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses (34) vorhanden ist, zu detektieren;

und

die Steuereinrichtung ausgebildet ist, um ein Tonernachfüllsignal abzugeben, wenn die von der Tonermenge Detektoreinrichtung (146) detektierte Tonermenge kleiner als eine vorbestimmte Menge ist, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob die aufstromseitige Tonertransporteinrichtung (72) länger als eine vorbestimmte Zeitdauer betätigt wird.

2. Tonerzuführvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit eine aufstromseitige Antriebseinrichtung (126) zum Antreiben der aufstromseitigen Tonertransporteinrichtung (72) und eine abstromseitige Antriebsein richtung (128) zum Antreiben der abstromseitigen Tonertransporteinrichtung (78) aufweist.

3. Tonerzuführvorrichtung nach Anspruch 2, wobei zusätzlich die Tonerabgabeeinrichtung (58) von der abstromseitigen Antriebseinrichtung (128) angetrieben wird, so daß die abstromseitige Tonertransporteinrichtung (78) gemeinsam mit der Tonerabgabeeinrichtung (58) zu dem Zeitpunkt angetrieben wird, zu dem der Toner aus dem Gehäuse (34) abgegeben wird.

4. Tonerzuführvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Tonermenge-Detektoreinrichtung (146) in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses (34) schwenkbar angebracht ist und aus einer Schwenkplatte (148), die mit der oberen Ober fläche des in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses (34) vorhandenen Toners in Berührung kommt, und einem Detektor (156) besteht, der die Schwenkplatte (148) detektiert.

5. Tonerzuführvorrichtung nach Anspruch 4, wobei ein Permanentmagnet (154) an der Schwenkplatte (148) angeordnet ist und der Detektor (156) aus einem Reed-Schalter besteht, der außerhalb des Gehäuses (34) angeordnet sind.

6. Tonerzuführvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die abstromseitige Tonertransporteinrichtung (78) aus einem Drehelement (102) besteht, das einen Transportstabbereich (118) hat, der im wesentlichen parallel zu der Rotationsmittelachse (94) verläuft, die Schwenkplatte über dem Drehelement (102) angeordnet ist, um durch die Wirkung des Transportstabbereichs (118) nach oben bewegt zu werden, wenn das Drehelement (102) gedreht wird, und ein Hilfsdrehelement (120) in der abstromseitigen Tonertransporteinrichtung (78) angeordnet ist, um auf die Schwenkplatte einzuwirken, um sie anzu heben, bevor der Transportstabbereich (118) auf die Schwenkp latte einwirkt.

7. Tonerzuführvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Hilfsdrehelement (120) einen Hilfsstabbereich (124) hat, der im wesentlichen parallel zu dem Transportstabbereich (118) verläuft und radial einwärts des Transportstabbereichs (118) des Drehelements (102) angeordnet ist.

8. Tonerzuführvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Drehelement (102) und das Hilfsdrehelement (120) auf einer gemeinsamen drehbaren Welle (94) angebracht sind, wobei das Hilfsdrehelement (120) von dem Drehelement (102) um einen vorbestimmten Winkel in der Drehrichtung (68) winkelmäßig versetzt ist.

9. Tonerzuführvorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, wobei die Tonermenge-Detektoreinrichtung (146) die Tonermenge in Abhängigkeit von der untersten Position der Schwenkplatte (148) während eines vorbestimmten Zeitintervalls in dem Zustand detektiert, in dem die abstromseitige Antriebseinrichtung (128) aktiviert ist.

10. Tonerzuführvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Tonermenge-Detektoreinrichtung (249) in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses (34) angeordnet ist und aus einem Auf/Ab-Element (251), das sich in Abhängigkeit von der Tonermenge in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses (34) aufwärts oder abwärts bewegt, und einem Detektor (263) besteht, der das Auf/Ab-Element (251) detektiert.

11. Tonerzuführvorrichtung nach Anspruch 10, wobei eine Trenneinrichtung (247), die aus einem weichen Flächenkörpermaterial besteht, in dem abstromseitigen Bereich des Gehäuses (34) angeordnet ist, um den Raum in einen unteren Tonerraum und einen oberen tonerfreien Raum zu 15 trennen, und das Auf/Ab-Element (251) über die Trenneinrichtung (247) mit der oberen Oberfläche des Toners in Berührung gebracht wird.

12. Tonerzuführvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Detektor (263) ein optischer Detektor ist, der ein Lichtabgabeelement und ein Lichtempfangselement hat.