EP0221281A1 - Vorrichtung zum Entfernen eines, eine magnetische Komponente enthaltenden Entwicklergemisches aus einer Entwicklerstation eines nichtmechanischen Druck- oder Kopiergerätes - Google Patents

Vorrichtung zum Entfernen eines, eine magnetische Komponente enthaltenden Entwicklergemisches aus einer Entwicklerstation eines nichtmechanischen Druck- oder Kopiergerätes Download PDF

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EP0221281A1
EP0221281A1 EP86112151A EP86112151A EP0221281A1 EP 0221281 A1 EP0221281 A1 EP 0221281A1 EP 86112151 A EP86112151 A EP 86112151A EP 86112151 A EP86112151 A EP 86112151A EP 0221281 A1 EP0221281 A1 EP 0221281A1
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EP
European Patent Office
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developer
magnetic
mixture
developer mixture
station
Prior art date
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EP86112151A
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English (en)
French (fr)
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EP0221281B1 (de
Inventor
Manfred Ing.-Grad. Neufeld
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0221281A1 publication Critical patent/EP0221281A1/de
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822—Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0844—Arrangements for purging used developer from the developing unit
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/10—Collecting or recycling waste developer
    • G03G21/105—Arrangements for conveying toner waste

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1.
  • charge images are stored on a charge image carrier, e.g. generated by a photoconductor drum and then colored with a black powder (toner) in a developer station.
  • a charge image carrier e.g. generated by a photoconductor drum and then colored with a black powder (toner) in a developer station.
  • the toner images are then transferred to plain paper and fixed there.
  • a two-component developer is used for development, which consists of ferromagnetic carrier particles and toner particles.
  • the developer mixture is e.g. guided by a magnetic brush arrangement past the charge pattern, to which the toner particles, caused by electrostatic forces, remain adhered.
  • Such a developer station is e.g. known from DE-AS 21 26 667.
  • US-PS 37 64 208 a device for removing the developer mixture from a developer lerstation an electrographic device known.
  • This device contains a developer roller and a mixing screw, at the end of which the drain opening with a tube for connecting a bottle for receiving the developer mixture is arranged in the bottom of the developer station.
  • the direction of rotation of the mixing screw and the developer roller is reversed in order to transport the developer mixture to the drain opening.
  • the object of the invention is to design a device of the type mentioned at the outset in such a way that the developer mixture can be removed completely, quickly and without risk of contamination of the environment from the developer station.
  • a channel art that extends across the width of the developer station ge emptying opening, in the vicinity of which a magnetic closure device is arranged.
  • the magnetic closure device is designed in such a way that its activated magnetic field in the region of the discharge opening forms a plug of developer mixture which closes the discharge opening.
  • the emptying opening is opened and the developer mixture is completely sucked out of the developer station by negative pressure by means of a suction device connected to the emptying opening.
  • the magnetic closure device has a magnetic strip, which can either consist of a permanent magnet or an electromagnet.
  • a permanent magnet When using a permanent magnet, the closure device for opening and closing the emptying opening is pivoted on or off the emptying opening.
  • the carrier particles made of ferromagnetic material form a graft which reliably prevents the developer mixture from escaping from the developer station.
  • either the magnetic bar is simply pivoted away or deactivated by switching off the current when using an electromagnet. This opens the emptying opening and a vacuum-generating device in the form of a fan can quickly and safely suck the developer mixture out of the developer station.
  • the discharge opening is advantageously arranged downstream of a cylindrical air collector, in which the suctioned developer mixture is swirled and primarily serves to ensure a uniform pressure profile along the discharge opening. This enables the developer mixture to be removed quickly and reliably from the developer station.
  • the closed emptying system means there is no danger of pollution to the environment. This also applies to unintentional actuation of the magnetic locking device if no safety measures are provided for this. Emptying is extremely quick and safe.
  • mechanically moving parts e.g. Valves and valves are not exposed to the abrasive developer mixture. As a result, the entire device is considerably more reliable and wear-resistant.
  • An electrophotographic printing device for existing waste containers for residual toner can advantageously also be used in the device. No additional drive is required to remove the developer mixture, since the developer mixture is removed solely by means of negative pressure.
  • a usable mixture is sucked into a toner bottle in the collecting container, from which it can be refilled into the developer station when changing the mixture.
  • the entire device can be integrated in a simple manner in a cost-effective and space-saving manner in the developer station.
  • a developer station 10 is adjacent to a charge image carrier 11, e.g. arranged a photoconductor drum.
  • the developer station 10 contains, for example, a paddle wheel 12 for mixing a two-component developer mixture of ferromagnetic carrier particles and the actual toner particles coloring the charge carrier 11.
  • the mixed developer mixture 13 is brought into the surroundings of the photoconductor drum with the aid of a magnetic roller arrangement made of a rotating hollow cylinder 14 with magnets 15 fixedly arranged therein.
  • the entire mixing and transport devices for the toner are motor-driven in a known manner, which is not shown in detail here.
  • the developer station consists of a trough-like housing 16 made of, for example, impact-resistant plastic, which is axial in accordance with the width of the photoconductor drum Direction along this photoconductor drum 11 extends.
  • a trough-like housing 16 made of, for example, impact-resistant plastic, which is axial in accordance with the width of the photoconductor drum Direction along this photoconductor drum 11 extends.
  • At the bottom of the housing there is an emptying opening in the form of a flat channel 17 which, for example, has a clear width of approximately 3 mm.
  • a permanent magnet strip 18 extending over the length of the emptying opening is arranged in the region of this emptying opening designed as a flat channel. It can consist of a barium ferrite magnet that has pole plates on both sides and, for example, has a quality value (energy product (W. H) max ) of approx. 20 Has.
  • the permanent magnet strip 18 can be pivoted to and away from the area of the emptying opening via an electromotive
  • a cylindrical air collector 21 is arranged downstream of the gap-shaped emptying opening (flat duct 17). It consists of a cylindrical tube which extends along the emptying opening (flat duct 17) over the entire width of the developer station. Instead of the cylindrical air collector, a conical air collector can also be used, the largest diameter of which is located in the vicinity of the air outlet opening 22. This changes the flow conditions favorably and the air collector can be easily manufactured using the injection molding process.
  • the air collector 21 is connected to a cyclone filter 23 via a flexible pipeline 22.
  • the cyclone filter 23 is detachably placed on a collecting container 24 for the developer mixture. Downstream of the cyclone filter is a filter 25, which in turn is connected to a blower 26 generating a vacuum.
  • a silencer 27 is located at the air outlet area of the blower 26.
  • the entire device now works as follows.
  • the developer station is filled with developer mixture and, according to the illustration according to FIGS. 1 and 2, the permanent magnet strip 18 is pivoted onto the flat channel 17. Due to its magnetic field in the area of the flat channel 17, which has an average height of only about 3 mm, the permanent magnetic strip 18 produces a plug of ferromagnetic carrier particles which prevent the developer mixture from escaping from the flat channel.
  • a vacuum is generated by the continuously running fan in the air collector 21.
  • the magnetic force of the permanent magnet strip is dimensioned such that developer mixture cannot escape through the flat channel 17. Since in the case of electrophotographic printing devices in order to remove the toner adhering to the photoconductor drum in the cleaning device during the printing operation, negative pressure must be constantly generated and this is also done in a manner not shown here, via the blower 26, the air collector 21 can be underpressure during the entire operation of the electrophotographic printing device lie. However, it is also possible to provide separate blowers for the cleaning station and for the device for removing the developer mixture.
  • the permanent magnet strip 18 is simply pivoted away from the region of the flat channel 17 with the aid of the motor device 20.
  • the flat channel 17 serving as an emptying opening for the developer mixture is thus released and the developer mixture can flow in a spiral spiral shape into the cylindrical air collector 21, which has an approximate diameter of 45 mm, due to the negative pressure having a water column of approximately 100 mm.
  • the swirled developer mixture 13 flows in Leaving the air collector via the pipeline 22 into the cyclone filter 23, in which it settles due to the radial flow of the air developer mixture in the cyclone filter.
  • the developer mixture falls out of the cyclone filter into the collecting container 24. Only small residues of the developer mixture penetrate into the fine filter 25, which catches this small remaining amount of developer mixture.
  • a permanent magnetic strip made of barrium ferrite with pole faces on both sides is used.
  • an electromagnet instead of this permanent magnet strip 18, which is activated if necessary.
  • the electromagnet can be composed of individual magnetic elements. This also applies to the construction of a permanent magnetic strip.
  • developer mixture 13 is fed from a storage container 28 to the actual mixture container 30 of the developer station via a feed channel 29.
  • a magnetic closure device is assigned to the feed channel 29 and consists of two magnetic elements in the form of magnetic strips 33 and 34 that can be pivoted on and off separately via motors 31 and 32.
  • the magnetic strips 33 and 34 are arranged at a distance from one another.
  • the flat channel 17 already described.
  • a further magnetic locking device which can be pivoted on and off separately from two by means of motors 35 and 36 Magnetic elements in the form of magnetic strips 37 and 38, which are also arranged at a distance from each other.
  • the magnetic strips 33, 34, 37 and 38 are controlled via switches S1 and S2.
  • the magnetic strip pairs are controlled in such a way that the magnetic strips 33 and 34 or 37 and 38 alternately contact the corresponding channels 29 and 17. This happens e.g. with respect to the supply of the developer mixture in the region of the storage container 28, in that first the magnetic strip 33, which is first in the direction of flow of the developer mixture, is pivoted, which penetrates into the feed channel 29 developer mixture. This developer mixture builds up on the swiveled-in magnetic strip 34. The first magnetic strip 33 is then swiveled in again and the second magnetic strip 34 swiveled out. The developer mixture stowed in the feed channel 29 can thus fall into the actual mixture container 30. This type of feed enables a metered addition of fresh developer mixture.
  • the developer mixture is removed from the developer station and fed to the air collector 21.
  • the microprocessor-controlled control device MCU controls and the access and the outflow of developer mixture to the developer station in such a way that small amounts of the mixture present in the developer station are removed via the magnetic strips 37 and 38 in relatively short periods of time, and that these mixture amounts then each out by the same new mixture amounts the reservoir 28 can be replaced via the magnetic strips 33 and 34.
  • the average age can be calculated using the rule of thumb:
  • a sensor SN is arranged in the mixture container 30, which sensor e.g. Can be part of a light barrier or can be designed as a capacitive or inductive sensor or as an ultrasonic sensor.
  • This sensor is necessary because, in practice, the quantity of mixture supplied and discharged can never be set 100% the same.
  • the microprocessor-controlled control unit MCU now controls the feed of the developer mixture through the feed channel 29 and the emptying of the developer mixture via the flat channel 17 in such a manner that the level in the mixture tank 30 of the developer mixture is uniform, depending on the level of the developer mixture in the mixture container 30 detected by the sensor SN sets.
  • the storage area 28 is designed as an exchangeable storage container, the replacement can take place during the printing operation.
  • the entire developer station is reduced to a minimum volume because the large amounts of developer that would otherwise be required for longer maintenance intervals are eliminated.
  • the toner consumption is controlled according to criteria such as operating hours and toner consumption via the continuous mixture change.
  • electromagnets can also be arranged which can be controlled alternately.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen eines, eine magnetische Komponente enthalenden Entwick­lergemisches aus einer Entwicklerstation (10) eines nicht­mechanischen Druck oder Kopiergerätes. Die Entwickler­station (10) weist am Boden eines sich über die Breite der entwicklerstation (10) erstreckende kanalartige Entleeröffnung (17) auf. In deren Umgebung befindet sich eine magnetische Verschlußeinrichtung (18), die derart ausgestaltet ist, daß ihr Magnetfeld im aktivierten Zustand im Bereich der Ent­leeröffnung (17) einen die Entleeröffnung (17) verschließenden Pfropf aus Entwicklergemisch bildet und die im deaktivier­ten Zustand die Entleeröffnung (17) freigibt, wobei die Ent­wicklerstation (10) durch eine nachgeordnete Saugeinrichtung (Gebläse) entleert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Ober­begriff des Patentanspruches 1.
  • In der Kopiergerätetechnik und bei nichtmechanischen Da­tenschnelldruckern, die nach dem Prinzip der Elektrofoto­grafie arbeiten, werden Ladungsbilder auf einem Ladungs­bildträger, z.B. einer Fotoleitertrommel erzeugt und an­schließend mit einem schwarzen Pulver (Toner) in einer Entwicklerstation eingefärbt. Die Tonerbilder werden bei Verwendung einer Fotoleitertrommel anschließend auf Nor­malpapier übertragen und dort fixiert. In der Regel wird zum Entwickeln ein Zwei-Komponenten-Entwickler verwendet, der aus ferromagnetischen Trägerteilchen und Tonerteil­chen besteht. Das Entwicklergemisch wird z.B. mittels ei­ner Magbnetbürsten-Anordnung am Ladungsbild vorbeige­führt, an dem die Tonerteilchen, verursacht durch elek­trostatische Kräfte haften bleiben. Eine derartige Ent­wicklerstation ist z.B. aus der DE-AS 21 26 667 bekannt.
  • Da das Entwicklergemisch im Laufe der Zeit seine tribo­elektrischen Eigenschaften verliert, muß es am Ende seiner Lebensdauer gegen ein neues Entwicklergemisch ausgetauscht werden. Dieser Austausch des Entwicklergemisches muß ein­fach durchzuführen sein.
  • Es ist weiter aus der US-PS 37 64 208 eine Vorrichtung zur Entfernung des Entwicklergemisches aus einer Entwick­ lerstation eine elektrografische Einrichtung bekannt. Diese Vorrichtung enthält eine Entwicklerwalze und eine Mischschnecke, an deren Ende im Boden der Entwickler­station die Ablauföffnung mit einem Rohr zum Anschluß einer Flasche zur Aufnahme des Entwicklergemisches an­geordnet ist. Zur Entfernung des Entwicklergemisches wird die Drehrichtung von Mischschnecke und der Ent­wicklerwalze umgesteuert, um damit das Entwicklerge­misch zur Ablauföffnung zu transportieren.
  • Bei derartigen Vorrichtungen besteht die Gefahr, daß im Bereich des Austrittsrohres unbeabsichtigt Gemisch ausfließen kann. Beim Anschließen und Entfernen der Flasche besteht Verschmutzungsgefahr für die Umgebung. Eine vollständige Entleerung ist nicht möglich, da die Schnecke und der dazugehörige Schneckenkanal immer ei­nen definierten Abstand zueinander haben müssen. Der gesamte Entleerungsvorgang dauert relativ lange. An den Schnecken können sich erfahrungsgemäß Tonerverfestigungen bilden, die abplatzen können.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der ein­gangs genannten Art so auszugestalten, daß das Entwick­lergemisch vollständig, schnell und ohne Verschmutzungs­gefahr für die Umgebung aus der Entwicklerstation ent­fernt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patent­anspruches 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Am Boden der Entwicklerstation befindet sich eine über die Breite der Entwicklerstation erstreckende kanalarti­ ge Entleeröffnung, in deren Umgebung eine magnetische Verschlußeinrichtung angeordnet ist. Die magnetische Verschlußeinrichtung ist derart ausgebildet, daß ihr Magnetfeld im aktivierten Zustand im Bereich der Ent­leeröffnung einen die Entleeröffnung verschließenden Pfropf aus Entwicklergemisch bildet. Zum Entleeren im deaktivierten Zustand der Verschlußeinrichtung wird die Entleeröffnung freigegeben und das Entwicklerge­misch durch eine mit der Entleeröffnung in Verbindung stehende Saugereinrichtung durch Unterdruck vollständig aus der Entwicklerstation abgesaugt.
  • Die magnetische Verschlußeinrichtung weist dabei eine Magnetleiste auf, die entweder aus einem Dauermagneten bestehen kann oder aus einem Elektromagneten. Bei der Verwendung eines Dauermagneten wird die Verschlußein­richtung zum Öffnen und Schließen der Entleeröffnung an die Entleeröffnung an- oder abgeschwenkt.
  • Im geschlossenen Zustand bilden die Trägerteilchen aus ferromagnetischen Material einen Pfropf, der ein Aus­treten des Entwicklergemisches aus der Entwicklersta­tion zuverlässig verhindert.
  • Zum Entleeren der Entwicklerstation wird in einfacher Weise entweder die Magnetleiste abgeschwenkt oder durch Stromabschaltung bei Verwendung eines Elektromagneten deaktiviert. Dadurch öffnet sich die Entleeröffnung und eine Unterdruck erzeugende Einrichtung in Form eines Gebläses kann das Entwicklergemisch schnell und sicher aus der Entwicklerstation absaugen.
  • Um gleichmäßiges Absaugen zu ermöglichen, ist in vor­teilhafter Weise der Entleeröffnung nachgeordnet, ein zylindrischer Luftsammler, in dem das abgesaugte Ent­wicklergemisch verwirbelt wird und der in erster Linie dazu dient, für ein gleichmäßiges Druckprofil entlang der Entleeröffnung zu sorgen. Damit wird eine rasche saubere, betriebssichere Entfernung des Entwicklerge­misches aus der Entwicklerstation möglich.
  • Durch das geschlossene Entleerungssystem tritt keine Verschmutzungsgefahr für die Umgebung auf. Dies gilt auch für ein unbeabsichtigtes Betätigen der magnetischen Verschlußeinrichtung, wenn hierfür keine Sicherungsmaß­nahmen vorgesehen werden. Die Entleerung erfolgt außer­ordentlich schnell und sicher. Durch die Verwendung der magnetischen Verschlußeinrichtung werden mechanisch bewegte Teile z.B. Schieber und Ventile nicht dem abra­siven Entwicklergemisch ausgesetzt. Dadurch ist die ge­samte Vorrichtung wesentlich betriebssicherer und ver­schleißfester. Bei aktivierter magnetischer Verschluß­einrichtung kann über die Saugeinrichtung beständig ein Unterdruck an der Entleeröffnung erzeugt werden, ohne daß Entwicklergemisch austritt.
  • In der Vorrichtung kann in vorteilhafter Weise eine elektrofotografische Druckeinrichtung bereits vorhande­ner Auffangbehälter für Resttoner mitverwendet werden. Für das Entfernen des Entwicklergemisches ist kein zu­sätzlicher Antrieb notwendig, da die Entfernung des Ent­wicklergemisches allein durch Unterdruck erfolgt.
  • Bei Farbwechsel oder Reparaturen wird noch brauchbares Gemisch in eine im Auffangbehälter befindliche Tonerfla­sche gesaugt, aus der es bei einem Gemischwechsel wieder in die Entwicklerstation eingefüllt werden kann.
  • Die gesamte Vorrichtung läßt sich in einfacher Weise ko­stengünstig und platzsparend in der Entwicklerstation in­tegrieren.
  • Verwendet man Entleervorrichtungen in einer elektrofoto­grafischen Druckeinrichtung, bei dem unterschiedliche Farben gedruckt werden, so läßt sich ein Farbwechsel sehr schnell durchführen.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zum Entfernen eines Entwicklergemisches aus einer Entwickler­station einer elektrofotografischen Druckeinrichtung und
    • Fig. 2 eine Schnittdarstellung der selben Vorrichtung.
    • Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung mit kontinuierlichem Gemischwechsel.
  • In einer nach dem Prinzip der Elektrofotografie arbeiten­den Druckeinrichtung ist eine Entwicklerstation 10 be­nachbart zu einem Ladungsbildträger 11, z.B. einer Foto­leitertrommel angeordnet. Die Entwicklerstation 10 ent­hält beispielsweise ein Schaufelrad 12 zum Durchmischen eines aus Zweikomponenten bestehenden Entwicklergemisches aus ferromagnetischen Trägerteilchen und den eigentlichen den Ladungsträger 11 einfärbenden Tonerteilchen. Zum Ein­färben der Fotoleitertrommel 11 wird das durchgemischte Entwicklergemisch 13 mit Hilfe einer Magnetwalzenanord­nung aus einem rotierenden Hohlzylinder 14 mit darin fest angeordneten Magneten 15 in die Umgebung der Fotoleiter­trommel gebracht. Die gesamten Misch- und Transportein­richtungen für den Toner sind in bekannter Weise moto­risch angetrieben, was hier nicht im einzelnen dargestellt ist.
  • Die Entwicklerstation besteht aus einem trogartigen Ge­häuse 16 aus z.B. schlagfestem Kunststoff, das sich ent­sprechend der Breite der Fotoleitertrommel in axialer Richtung entlang dieser Fotoleitertrommel 11 erstreckt. Am Boden des Gehäuses befindet sich eine Entleeröffnung in Form eines Flachkanales 17, der z.B. eine lichte Weite von ca. 3 mm aufweist. Im Bereich dieser als Flachkanal ausgebildeten Entleeröffnung ist eine sich über die Länge der Entleeröffnung erstreckende Dauermagnetleiste 18 angeordnet. Sie kann aus einem Barium-Ferrit-Magneten bestehen, der beidseitig Polbleche aufweist und z.B. einen Gütewert (Energieprodukt (B . H)max) von ca. 20
    Figure imgb0001
    hat. Die Dauermagnetleiste 18 kann über eine elektromotorische Einrichtung 20 entsprechend der Darstellung der Fig. 2 an den Bereich der Entleeröffnung an- und von dieser weggeschwenkt werden.
  • Der spaltförmigen Entleeröffnung (Flachkanal 17) nachge­ordnet ist ein zylindrischer Luftsammler 21. Er besteht aus einem zylindrischen Rohr, das sich über die gesamte Breite der Entwicklerstation entlang der Entleeröffnung (Flachanal 17) erstreckt. Anstelle des zylindrischen Luft­sammlers läßt sich auch ein konischer Luftsammler ver­wenden, dessen größter Druchmasser sich in der Nähe der Luftaustrittsöffnung 22 befindet. Damit verändern sich die Strömungsverhältnisse günstig und der Luftsammler kann in einfacher Weise im Spritzgußverfahren hergestellt werden. Der Luftsammler 21 steht über eine flexible Rohr­leitung 22 mit einem Zyklonfilter 23 in Verbindung. Das Zyklonfilter 23 ist lösbar auf einen Auffangbehälter 24 für das Entwicklergemisch aufgesetzt. Dem Zyklonfilter nachgeschaltet ist ein Filter 25, das wiederum mit einem einen Unterdruck erzeugenden Gebläse 26 in Verbindung steht. Am Luftaustrittsbereich des Gebläses 26 befindet sich ein Schalldämpfer 27.
  • Die gesamte Vorrichtung arbeitet nun wie folgt. Im nor­malen Betrieb der elektrofotografischen Druckeinrich­ tung ist die Entwicklerstation mit Entwicklergemisch ge­füllt und entsprechend der Darstellung nach den Figuren 1 und 2 die Dauermagnetleiste 18 an den Flachkanal 17 an­geschwenkt. Die Dauermagnetleiste 18 erzeugt durch ihr Magnetfeld im Bereich des Flachkanales 17 der nur eine durchschnittliche Höhe von ca. 3 mm hat, einen Pfropf aus ferromagnetischen Trägerteilchen, die ein Austre­ten des Entwicklergemisches aus dem Flachkanal verhin­dern.
  • Durch das ständig laufende Gebläse im Luftsammler 21 wird ein Unterdruck erzeugt. Die Magnetkraft der Dauermagnet­leiste ist aber so bemessen, daß Entwicklergemisch durch den Flachkanal 17 nicht austreten kann. Da bei elektro­fotografischen Druckeinrichtungen zur Entfernung des an der Fotoleitertrommel anhaftenden Toners in der Reini­gungseinrichtung beim Druckbetrieb beständig Unterdruck erzeugt werden muß und dies ebenfalls in hier nicht dar­gestellter Weise, über das Gebläse 26 erfolgt, kann der Luftsammler 21 während des gesamten Betriebes der elektrofotografischen Druckeinrichtung an Unterdruck lie­gen. Es ist jedoch auch möglich für die Reinigungsstation und für die Einrichtung zur Entfernung des Entwickler­gemisches getrennte Gebläse vorzusehen.
  • Soll mit der beschriebenen Vorrichtung das Entwicklerge­misch 13 aus der Entwicklerstation entfernt werden, so wird in einfacher Weise die Dauermagnetleiste 18 mit Hilfe der motorischen Einrichtung 20 aus dem Bereich des Flachkanales 17 weggeschwenkt. Der als Entleeröffnung für das Entwicklergemisch dienende Flachkanal 17 wird damit freigegeben und das Entwicklergemisch kann infolge des ca. 100 mm Wassersäule aufweisenden Unterdruckes spi­ralwendelförmige in den zylindrischen Luftsammler 21 einströmen, der einen ungefähren Durchmessen von 45 mm hat. Das verwirbelte Entwicklergemisch 13 strömt nach Verlassen des Luftsammlers über die Rohrleitung 22 in den Zyklonfilter 23, in dem es sich absetzt und zwar bedingt durch die radiale Strömung des Luftentwickler­gemisches im Zyklonfilter. Aus dem Zyklonfilter fällt das Entwicklergemisch in den Auffangbehälter 24. Nur geringe Reste des Entwicklergemisches dringen in das Feinfilter 25, das diese geringe Restmenge von Entwick­lergemisch abfängt.
  • Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine Dauermagnetleiste aus Barrium-Ferrit mit beidseitigen Polflächen verwendet. Es ist jedoch auch möglich anstelle dieser Dauermagnetleiste 18 einen Elektromagneten anzu­ordnen, der bedarfsweise aktiviert wird. Der Elektro­magnet kann dabei aus einzelnen Magnetelementen zusam­mengesetzt sein. Dies gilt auch für den Aufbau einer Dauermagnetleiste.
  • Bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform einer Entwicklerstation in einer nach dem Prinzip der Elektro­fotografie arbeitenden Druckeinrichtung, die nach dem er­findungsgemäßen Prinzip des kontinuierlichen Gemisch­wechsels arbeiten, wird Entwicklergemisch 13 aus einem Vorratsbehälter 28 über einen Zuführungskanal 29 dem eigentlichen Gemischbehälter 30 der Entwicklerstation zu­geführt. Dem Zuführungskanal 29 ist eine magnetische Ver­schlußeinrichtung zugeordnet, die aus zwei getrennt über Motoren 31 und 32 an- und abschwenkbaren Magnetelemente in Form von Magnetleisten 33 und 34 besteht. Die Magnet­leisten 33 und 34 sind im Abstand zueinander angeordnet. Am Ausgang der Entwicklerstation - die ansonsten ent­sprechend der Entwicklerstation gemäß den Fig. 1 und 2 aufgebaut ist - befindet sich der bereits beschriebene Flachkanal 17. In dessen Bereich befindet sich eine wei­tere magnetische Verschlußeinrichtung die aus zwei über Motoren 35 und 36 getrennt an- und abschwenkbaren Magnet­elementen in Form von Magnetleisten 37 und 38 besteht, die ebenfalls im Abstand zueinander angeordnet sind.
  • Gesteuert von einer mikroprozessorgesteuerten in üb­licherweise arbeitenden Regeleinrichtung MCU werden über Schalter S1 und S2 die Magnetleisten 33, 34, 37 und 38 angesteuert. Die Ansteuerung der Magnetleistenpaare er­folgt derart, daß sich die Magnetleisten 33 und 34 bzw. 37 und 38 wechselweise an die entsprechenden Kanäle 29 bzw. 17 anlegen. Dies geschieht z.B. bezüglich der Zuführung des Entwicklergemisches im Bereich des Vorratsbehälters 28 dadurch, daß zunächst die in Flußrichtung des Entwickler­gemisches erste magnetische Leiste 33 abgeschwenkt wird womit in den Zuführungskanal 29 Entwicklergemisch ein­dringt. Dieses Entwicklergemisch staut sich an der ange­schwenkten Magnetleiste 34. Danach wird wiederum die erste Magnetleiste 33 angeschwenkt und die zweite Magnetleiste 34 abgeschwenkt. Das im Zuführungskanal 29 gestaute Ent­wicklergemisch kann damit in den eigentlichen Gemischbe­hälter 30 fallen. Durch diese Art der Zuführung ist eine dosierte Zugabe von frischem Entwicklergemisch möglich.
  • Nach dem gleichen Prinzip wird das Entwicklergemisch aus der Entwicklerstation entnommen und dem Luftsammler 21 zugeführt.
  • Erfindungsgemäß steuert die mikroprozessorgesteuerte Regeleinrichtung MCU und dem Zugang und dem Abfluß von Entwicklergemisch zur Entwicklerstation so, daß in ver­hältnismäßig kurzen Zeitabschnitten kleine Mengen des in der Entwicklerstation vorhandenen Gemisches über die Ma­gnetleisten 37 und 38 entnommen wird und daß diese Ge­mischmengen jeweils dann durch gleiche neue Gemischmen­gen aus dem Vorratsbehälter 28 über die Magnetleisten 33 und 34 ersetzt werden.
  • Abhängig von der entnommenen Ausgangsmenge der Austausch­menge und der Betätigungszeit, in welcher die Austausch­ menge ersetzt wird, stellt sich ein gewünschter mittlerer Alterszustand des Entwicklergemisches ein.
  • Dabei läßt sich der mittlere Alterszustand nach der Faust­formel berechnen:
    Figure imgb0002
  • Um diesen quasi kontinuierlichen Gemischwechsel besser überwachen zu können, ist im Gemischbehälter 30 ein Sensor SN angeordnet, der z.B. Bestandteil einer Lichtschranke sein kann oder als kapazitiver oder induktiver Sensor oder als Ultraschallsensor ausgebildet sein kann. Dieser Sensor ist notwendig, weil die zugeführte und abgeführte Gemisch­menge in der Praxis nie 100 % gleich eingestellt werden kann. Die mikroprozessorgesteuerte Regeleinheit MCU regelt nun in Abhängigkeit von dem durch den Sensor SN erfaßten Pegelstand des Entwicklergemisches im Gemischbehälter 30 die Zuführung des Entwicklergemisches durch den Zuführka­nal 29 und das Entleeren des Entwicklergemisches über den Flachkanal 17 derart, daß sich ein gleichmäßiger Pegel­stand im Gemischbehälter 30 des Entwicklergemisches ein­stellt.
  • Durch den nach gewisser Zeit gleichbleibenden mittleren Alterszustand des Gemisches infolge des kontinuierlichen Gemischaustausches ergibt sich eine gleichmäßig gute Druckqualität. Einige Probleme mit Entwicklergemischen, die bei üblichen Entwicklerstationen bei denen das Ent­wicklergemisch nach Ende einer bestimmten Lebensdauer ausgewechselt wird, fallen weg, da diese Probleme besonders im letzten Lebensdauerbereich entstehen. Dazu zählen insbesondere Geräteverschmutzung durch hohe Toner­konzentration, Volumenerhöhung des Entwicklers und die damit verbundene Entwicklertransportprobleme in der Ent­wicklerstation. Durch den kontinuierlichen Gemischwechsel ist es möglich, die Tonerkonzentration im Gemisch konstant zu halten ohne daß sie bei Alterung einer besonderen Nach­ regelung bedarf. Der Entwicklergesamtaustausch und die damit verbundenen Ausfallszeiten für das Gerät erfolgen nur in großen Zeitabständen.
  • Gestaltet man den Vorratsbereich 28 als austauschbaren Vorratsbehälter, so kann der Austauch während des Druckbetriebes erfolgen. Die gesamte Entwicklerstation wird auf ein minimales Volumen verkeleinert, weil die großen Entwicklermengen, die ansonsten für längere War­tungsintervalle notwendig wären, wegfallen.
  • Mit der mikroprozessorgesteuerten Regeleinrichtung MCU wird über der kontinuierlichen Gemischwechsel der Toner­verbrauch nach Kriterien wie Betriebsstunden und Toner­verbrauch gesteuert.
  • Mit dem wechselweise ansteuerbaren Magnetleisten wird eine feine Dosierung des Entwicklergemisches, sei es bei der Zuführung als auch beim Entleeren möglich.
  • Wie bereits hinsichtlich der Ausführungsbeispiele der Fig. 1 und 2 beschreiben, können anstelle der abschwenkbaren Magnetleisten 33, 34, 37 und 38 auch Elektromagneten ange­ordnet werden, die wechselweise ansteuerbar sind.
    • Bezugszeichenliste
    • 10 Entwicklerstation
    • 11 Ladungsbildträger
    • 12 Schaufelrad
    • 13 Entwicklergemisch
    • 14 Hohlzylinder
    • 15 Magnet
    • 16 Gehäuse
    • 17 Flachkanal
    • 18 Dauermagnetleiste
    • 19 Polbeche
    • 20 Motor
    • 21 Luftsammler
    • 22 Rohrleitung
    • 23 Zyklonfilter
    • 24 Auffangbehälter
    • 25 Feinfilter
    • 26 Gebläse
    • 27 Schalldämpfung
    • 28 Vorratsbehälter
    • 29 Zuführungskanal
    • 30 Gemischbehälter
    • 31 Motoren
    • 32 Motoren
    • 33 Magnetleisten
    • 34 Magnetleisten
    • 35 Motoren
    • 36 Motoren
    • 37 Magnetleisten
    • 38 Magnetleisten
    • S1, S2 Schalter
    • MCU Mikroprozessorgesteuerte Regeleinrichtung
    • SN Sensor

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Entfernen eines, eine magnetische Komponente enthaltenden Entwicklergemisches (13) aus einer Entwicklerstation (10) eines nichtmechanischen Druck-oder Kopiergerätes,
dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklerstation (10) am Boden eine sich über die Breite der Entwicklerstation erstreckende, kanalartige Entleeröffnung (17) aufweist, in deren Umgebung sich eine magnetische Verschlußeinrichtung (18) befindet, die der­art ausgestaltet ist, daß ihr Magnetfeld im aktivierten Zustand im Bereich der Entleeröffnung (17) einen die Ent­leeröffnung verschließenden Pfropf aus Entwicklergemisch (17) bildet und die im deaktivierten Zustand die Entleer­öffnung (17) freigibt und daß der Entleeröffnung nachge­ordnet eine Saugeinrichtung (26) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung eine sich über die Breite der Ent­leeröffnung (17) erstreckende Magnetleiste (18) auf­weist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die als Dauermagnetleiste ausgebildete Magnetleiste (18) an die Entleeröffnung (17) an- und abschwenkbar ausge­bildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetleiste (17) als Elektromagnet ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Saugeinrichtung einen sich über die Breite der Entleer­öffnung erstreckenden zylindrischen oder konischen Luftsammler (21) mit nachgeordnetem Gebläse (26) auf­weist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch einen Auffang­behälter für das Entwicklergemisch (13) mit zugeordnetem, von dem Luft-Entwicklergemisch durchströmten Zyklonfil­ter (23).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
gekennzeichnet durch ein dem Gebläse (26) vorgeschaltetes Feinfilter (25).
8. Verfahren zum Erneuern eines, eine magnetische Kompo­nente enthaltenden Entwicklergemisches (13) in einer Ent­wicklerstation (10) eines nichtmechanischen Druck- oder Kopiergerätes unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1,
gekennzeichnet, durch die folgenden Merk­male:
a) zur Erzeugung eines kontinuierlichen Gemischwechsels wird in vorgebbaren Zeitabschnitten, gesteuert über eine magnetische Verschlußeinrichtung (37, 38) der Entwickler­station (10) kleine Mengen Entwicklergemisch (13) ent­nommen;
b) die entnommene Menge Entwicklergemisch wird in vorgeb­baren Zeitabschnitten, gesteuert über eine weitere magne­tische Verschlußeinrichtung (33, 34) der Entwicklerstation (10) aus einem Vorratsbehälter (28) zugeführt.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Pegelstand des Entwicklergemisches über einen Sensor (SN) erfaßt wird und daß eine Regeleinrichtung (MCU, S1, S2) vorgesehen ist, die die magnetische Verschlußeinrichtungen (33, 34, 37, 38) entsprechend den Pegelabweichungen des Entwicklergemisches steuert.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Verschlußeinrichtungen jeweils mindestens zwei getrennt betätigbare, im Abstand zueinander angeord­nete Magnetelemente (33, 34; 37, 38) aufweisen.
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