DE19540138C1 - Entwicklerstation mit mehreren nebeneinander angeordneten Entwicklerkammern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Entwicklerstation für eine Druck- oder Kopiergerät zum getrennten Einfärben von mehreren neben­ einander auf einem elektrografischen Zwischenträger angeord­ neten Entwicklerbereichen mit Toner.

Aus der WO 94/27193 ist eine elektrografische Druckeinrich­ tung bekannt mit der es möglich ist einen bandförmigen Auf­ zeichnungsträger im Simplex- und Duplexbetrieb mehrfarbig zu bedrucken. Zu diesem Zweck enthält die Druckeinrichtung meh­ rere getrennte, hintereinander oder nebeneinander angeordnete Entwicklerstationen die auf einem elektrografischen Zwischen­ träger (Fotoleiter) den Entwicklerstationen zugeordnete Ent­ wicklerbereiche getrennt einfärben.

Im mehrfarbigen Simplexbetrieb, dem sogenannten Spot-Colour Betrieb wird auf den Aufzeichnungsträger zunächst ein Druck­ bild mit einer ersten Farbe umgedruckt, dann das Druckbild fixiert und dann der Aufzeichnungsträger wieder zur Umdruck­ station zurückgeführt und ein Druckbild mit einer zweiten Farbe aufgedruckt und anschließend in einem zweiten Durchlauf durch die Fixierstation fixiert. Die Umdruckstation wird so mit einem einzigen Aufzeichnungsträger in zwei parallel ne­ beneinander angeordneten Aufzeichnungsträgerbahnen durchlau­ fen. Den Aufzeichnungsträgerbahnen zugeordnet sind entspre­ chende Entwicklerbereiche auf dem Fotoleiter. Da Fotoleiter, seien es Bänder oder Trommeln, nicht beliebig breit sein kön­ nen ist es erforderlich die Entwicklerbereich auf dem Foto­ leiters ohne wesentlichen Abstand nebeneinander anzuordnen. Damit müssen auch die zugehörigen Entwicklerstationen dicht nebeneinander angeordnet sein. Dies ist mit getrennten Ent­ wicklerstationen mit getrennten Antrieben für die Walzen nur schwer zu bewältigen. Weiterhin ist eine exakte Justage der Entwicklerstationen erforderlich.

Wird gemäß der Erfindung eine einzige Entwicklerstation mit mehreren getrennten Entwicklerkammern verwendet, so ist es erforderlich die Trennwände sehr dünn zu halten. Dies bringt Abdichtungsprobleme im Bereich der Trennwände mit sich.

Aufgabe der Erfindung ist es eine kompakte, betriebssichere Entwicklerstation mit mehreren nebeneinander angeordneten, tonerdicht abgedichteten Entwicklerkammern bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des ersten Patentan­ spruches gelöst.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Entwicklerstation enthält mehrere neben­ einander angeordnete, den Entwicklerbereichen jeweils zuge­ ordnete Entwicklerkammern mit darin angeordneten Entwickler­ walzen und Transportwalzen. Im Grenzbereich zwischen benach­ barten Entwicklerkammern angeordnete Trennwände weisen Wal­ zendurchgangsöffnungen auf. Benachbarte Walzen sind im Be­ reich der Walzendurchgangsöffnungen über Koppelelemente form­ schlüssig miteinander gekoppelt und werden jeweils gemeinsam angetrieben. Dichtungen im Bereich der Walzendurchgangsöff­ nungen dichten die Entwicklerkammern gegeneinander tonerdicht ab.

Um ein leichtes Reinigen der Transportwalzen zu ermöglichen, können die Transportwalzen der einzelnen Entwicklerkammern gemeinsam aus dem Stationsgehäuse entnommen und wieder einge­ schoben werden.

Die erfindungsgemäße Entwicklerstation ist kompakt und be­ triebssicher aufgebaut und ist besonders für die Verwendung in einer aus der WO 94/27193 bekannten elektrografische Druck­ einrichtung geeignet.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dar­ gestellt und werden im folgenden anhand der Zeichnungen bei­ spielhaft näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Entwicklerstation mit zwei nebeneinander angeordneten Entwicklerkammern.

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Anordnung einer Trennwand zwischen den Entwicklerkammern.

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Trennwand zwischen den Entwicklerkammern.

Fig. 4 eine schematische Querschnittsdarstellung der Koppe­ lung der Entwicklerwalzen und deren Abdichtung im Bereich der Walzendurchgangsöffnung.

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Koppelung der Transportwalzen und deren Abdichtung und Lagerung im Bereich der Walzendurchgangsöffnung.

Fig. 6 eine schematische Teildarstellung der Drehsicherung für das abgedichtete Lager der Transportwalze und

Fig. 7 eine schematische Darstellung des abgedichteten Lager der Transportwalze.

Eine elektrofotografische Druckeinrichtung zum mehrfarbigen Bedrucken von bandförmigen Aufzeichnungsträgern im Simplex- und Duplexbetreib, wie sie aus der WO 94/27193 bekannt ist, enthält eine Entwicklerstation die im folgenden anhand der Figuren näher beschrieben wird. Sie besteht im Prinzip aus zwei in einem einzigen Gehäuse angeordneten, durch eine dünne Trennwand getrennten und miteinander über die Trennwand ge­ koppelten Entwicklerstationen die jeweils prinzipiell einen aus der WO 94/03842 bekannten Funktionsaufbau haben. Die Funktion der am Entwicklungsprozeß beteiligten Walzen und ih­ re technische Bezeichnung wird in der WO 94/03842 beschrie­ ben. Insoweit ist diese Schrift Bestandteil der vorliegenden Offenbarung.

Die in der Fig. 1 dargestellte Entwicklerstation enthält ein herausziehbar über Schienen im Gerät angeordnetes Gehäuse G mit zwei Entwicklerkammern E1 und E2 die über eine Zwischen­ wand ZW getrennt sind. In den Entwicklerkammern E1 und E2 je­ weils angeordnet sind zwei Entwicklerwalzen W1 und W2 aus ei­ ner drehbaren Hohlwalze HW mit darin angeordnetem Magnetsta­ tor MS (Fig. 4) sowie eine Dosierwalze DW aus Plexiglas mit darin angeordneter Belichtungseinrichtung. Eine im Entwick­ lersumpf unterhalb der Entwicklerwalzen gelagerte Transport­ walze TW (Fig. 5) transportiert das Entwicklergemisch zu den Entwicklerwalzen W1 und W2. Außerhalb der Entwicklerkammern E1 und E2 im Austrittsbereich der Entwicklerstation ist eine einzige die Entwicklerkammern E1 und E2 überspannende Träger­ fangwalze TFW angeordnet, die analog zu den Entwicklerwalzen aufgebaut ist. Sämtliche Walzen außer der Transportwalze sind entsprechend dem Verlauf des Entwicklerspaltes um eine Foto­ leitertrommel FT (Fig. 2) gruppiert. Sie drehen sich in den in der Fig. 2 dargestellten Pfeilrichtungen. Angetrieben werden sie gemeinsam über ein seitlich am Gehäuse G der Entwickler­ station angeordnetes Getriebe GT.

Zwischenwand

Die Zwischenwand ZW (Fig. 2) trennt die verschiedenfarbigen Entwicklergemische (z. B. Zweikomponententoner). Um Überschlä­ ge durch eine Bias-Spannung zu verhindern besteht sie aus Kunststoff mit einer Eloxalschicht aus Aluminium mit abgerun­ deten Ecken, damit die Eloxalschicht nicht abplatzt. Es ist auch möglich sie ganz aus einem unmagnetischen Werkstoff z. B. Aluminium zu fertigen. Die Zwischenwand ZW enthält den Walzen jeweils zugeordnete Walzendurchgangsöffnungen 10, wo­ bei die benachbarten Walzen der Entwicklerkammern im Bereich der Walzendurchgangsöffnungen über Koppelelemente 11 (Fig. 4, 5) formschlüssig miteinander gekoppelt sind und jeweils ge­ meinsam angetrieben werden. Im Bereich der Walzendurchgangs­ öffnungen 10 befinden sich auch die die Entwicklerkammern ge­ geneinander abdichtende Dichtungen.

Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt umfaßt die Zwischen­ wand ZW die Trennbereiche der Walzen. Um die Trägerfangwalze TFW herum ist keine Zwischenwand notwendig, weil der Gemisch­ transport von unten nach oben zum Austrittsbereich der Ent­ wicklerstation gesehen nur bis zur Entwicklerwalze W2 (angrenzend an die Dosierwalze DW) erfolgt. Die Trägerfang­ walze TFW ist deshalb einstückig ausgebildet und wird von der Zwischenwand ZW nur teilweise umfaßt. Zum Gehäuse G hin ist sie über eine Schaumstoffdichtung 12 abgedichtet. Im Bereich eines sich entlang der Transportwalzen TW erstreckenden Ge­ mischleitelementes (Rakel) 13 enthält die Zwischenwand ZW ei­ ne Öffnung 14 die das Rakel 13 aufnimmt. Diese Öffnung 14 wird nach Einbau der Zwischenwand und der Walzen über ein Füllstück 15 (Fig. 3) mit Dichtung verschlossen. Damit kann für die gesamte Entwicklerstation ein durchgehendes ungeteil­ tes Rakel 13 verwendet werden. Das Füllstück 15 ist dachför­ mig, damit in diesem flachen Teil der Zwischenwand ZW keine Gemischablagerungen entstehen, bzw. das Gemisch abfließen kann. Kritisch ist der Abstand der Zwischenwand zur Fotolei­ tertrommel FT. Es hat sich ein Abstand von 1mm bewährt. Evtl. auftretende leichte Gemischwanderungen in diesem Bereich sind nicht funktionsstörend.

Es ist auch möglich die Zwischenwand ZW aus zwei spiegelbild­ lichen Teilen mit eingeschlossenen Luftkanälen zusammenzufü­ gen, über die Blasluft an den Grenzbereich zur Fotoleiter­ trommel herangeführt wird, um so ein Ablagern von Tonerstaub oder Gemisch in diesem Bereich zu verhindern. Weiterhin kann zwischen Fotoleitertrommel FT und Zwischenwand z. B. eine Te­ flon-Filzdichtung oder Ähnliches angeordnet sein. Koppelelemente und Dichtungen von Entwickler-und Dosierwalzen im Bereich der Walzendurchgangsöffnungen der Zwischenwand.

Wie in der Fig. 4 dargestellt sind die Hohlwalzen HW der Entwicklerwalzen W1 und W2 über ein rohrförmiges Zwischen­ stück 16 miteinander verbunden. Das Zwischenstück 16 weist einen die Hohlwalzen HW koppelnden rohrförmigen Verbindungs­ körper auf mit seitlichen Aufnahmebereiche 17 zur Aufnahme der Hohlwalzenden. In diesen Aufnahmebereiche 17 ist das Zwi­ schenstück mit den Enden der Hohlwalzen HW verschraubt. Der Innendurchmesser des Zwischenstücks 16 ist so bemessen, daß die Magnetstatoren MS bei der Montage der Entwicklerwalzen in diese eingeschoben werden können. Die den Magnetstatoren MS zugeordnete Magnete sind im Bereich der Zwischenwand ZW un­ terbrochen, damit dort kein Gemisch angezogen wird. Im Be­ reich der Zwischenwand ZW weist das Zwischenstück 16 eine Lauffläche 18 als Anlagefläche für Dichtelemente 21/1 einer der Walzendurchgangsöffnungen zugeordneten Radialdichtung 19 auf. Das Zwischenstück 16 und damit die Lauffläche 18 besteht vorzugsweise aus einem abriebfesten Werkstoff z. B. nitrocar­ boniertem Cr-Ni-Stahl, Messing verchromt oder harteloxiertem Aluminium.

Auch die Dosierwalzen DW sind in analoger Weise formschlüssig über ein Zwischenstück 16 mit Lauffläche 18 verbunden. Es be­ steht wie der Dosierwalzenkörper aus Plexiglas oder aus einem anderen passenden Werkstoff.

Um die Walzendurchgangsöffnungen 10 gegenüber den Koppelele­ menten 11 der Entwickler-und Dosierwalzen abzudichten enthal­ ten diese eine in der Fig. 4 im Schnitt dargestellte Radial­ wellendichtung 19. Sie muß wegen der geringen Abstände insbe­ sondere der Entwicklerwalzen W1 und W2 sehr flach sein. Die Radialwellendichtung 19 besteht aus einem drehfest in den Walzendurchgangsöffnungen befestigten Dichtungskörper 20 der eine die Dichtung auf den Koppelelementen 11 (Zwischenstücken 16 ) zentrierende Innenumfangsfläche 21 mit seitlichen ela­ stischen Dichtlippen 21/1 aufweist die elastisch an den Lauf­ flächen 18 der Zwischenstücke 16 anliegen. Die Dichtung wird über den Durchmesser der Innenumfangsfläche 21 auf dem Zwi­ schenstück 16 zentriert, damit an der Dichtstelle immer gleiche Bedingungen wie z. B. konstante Andruckkraft herr­ schen. Drehgesichert wird die Dichtung über in Ausnehmungen der Zwischenwand einschiebbare Füllstücke 22 mit darin ange­ ordneten Stiften 23 die in Öffnungen 24 der Dichtung eingrei­ fen. Bei der Montage der Zwischenwand ZW werden die Füllstüc­ ke 22 zunächst mit den Stiften 23 auf die Dichtung aufgesetzt und dann in die Ausnehmungen der Zwischenwand mit der Dich­ tung eingeschoben.

Der Außendurchmesser der Dichtung ist mit Schaumstoff 25 in den Walzendurchgangsöffnungen der Zwischenwand und an den Füllstücken abgedichtet. Der Dichtungskörper 20 besteht aus erprobtem Teflonmaterial mit Füllstoffen.

Bei entsprechender Materialwahl z. B. Teflonfilz ist es auch vorstellbar die Radialwellendichtung insgesamt als Filzring auszubilden.

Transportwalzen

Die Entwicklerstation enthält wie aus der Fig 5 ersichtlich im Entwicklerstationssumpf der Entwicklerkammern jeweils eine Transportwalze TW mit einer zentralen Transportwendel 26 zum Querdurchmischen des Entwicklergemisches und am Umfang ange­ ordneten radialen Schaufeln 27, die das Entwicklergemisch zu den Entwicklerwalzen W1, W2 transportieren. Im Bereich der Walzendurchgangsöffnung der Zwischenwand ZW sind die Drehach­ sen der Transportwalzen TW über das als Steckachse 28 ausge­ bildete Koppelelement 11 formschlüssig miteinander verbunden. Die Steckachse 28 ist gleichzeitig Teil einer Lagerbaugruppe mit einem Lagerkörper 29 der ein zentrales die Drehachse der Transportwalzen TW aufnehmendes abgedichtes Lager 30 auf­ weist. Der scheibenartige Lagerkörper 29 ist in der Walzen­ durchgangsöffnung 10 der Zwischenwand ZW angeordnet und dort über einen Dichtring 31 z. B. in Form eines O-Ringes oder mit Schaumstoff abgedichtet. Bei dem abgedichteten Lager 30 han­ delt es sich um eine Weiterentwicklung des aus dem DE-GM G8114468.7 bekannten, sogenannten "Niloslager". Es enthält (Fig. 7) zwei in einem Lagerkäfig des Lagerkörpers 29 ange­ ordnete Wälzlager 32 die sich jeweils an ihrer Innenseite über Tellerfedern 33 auf einem zentralen Bund 34 des Koppele­ lements (Steckachse 28) abstützen und jeweils an ihrer Außen­ seite an einem das Lager gegenüber den Entwicklerkammern ab­ dichtenden Dichtring 35 (Nilosring) anliegen. Der Dichtring 35 ist über einen Sicherungs- und Abdeckring 36 gesichert. Das Zusammenwirken der Lagerelemente zur Erzielung der Abdicht­ funktion ist im Prinzip in der Schrift DE-GM G8114468.7 be­ schrieben.

Die über das Koppelelement 11 gekoppelten benachbarten Trans­ portwalzen TW bilden eine Transportwalzenbaugruppe (Fig. 5) die beidseitig derart in dem Entwicklerstationsgehäuse G ge­ lagert ist, daß die Transportwalzenbaugruppe geschlossen aus dem Entwicklerstationsgehäuse G entnommen und wieder einge­ setzt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Transportwalzen­ baugruppe auf der Antriebsseite in einem Loslager 37 gelagert und auf der Bedienseite in einem herausnehmbaren Festlager 38. Am Lagerkörper 29 befestigt ist ein Drehsicherungselement 39 mit einem Stift 40 der in eine Längsführung 41 des Stati­ onsgehäuses G eingreift. (Fig. 5, 6). Die Längsführung 41 (Schlitz) erstreckt sich in der linken Entwicklerkammer von der Zwischenwand ZW bis in den Bereich des Festlagers 38, wo sie nach außen mündet. Ein Ansatz 42 des Festlagers 38 ver­ schließt die Mündung. Der Führungsschlitz 41 ist Teil eines, über einen verschwenkbaren Dauermagneten 43 verschließbaren Entleerkanals 44 für das Entwicklergemisch.

Bezugszeichenliste

G Gehäuse
E1, E2 Entwicklerkammern
ZW Zwischenwand
W1, W2 Entwicklerwalzen
HW Hohlwalze
MS Magnetstator
DW Dosierwalze
TW Transportwalze
TFW Trägerfangwalze
FT Fotoleitertrommel
GT Getriebe
10 Walzendurchgangsöffnungen
11 Koppelelemente
12 Schaumstoffdichtung, am Gehäuse
13 Rakel
14 Rakelöffnung
15 Füllstück
16 rohrförmiges Zwischenstück
17 Aufnahmebereiche
18 Lauffläche
19 Radialrichtung
20 Dichtungskörper
21 Innenumfangs fläche
21/1 Dichtlippen
22 Füllstück
23 Stifte
24 Öffnung für Stifte
25 Schaumstoff
26 Wendel
27 Schaufeln
28 Steckachse
29 Lagerkörper
30 abgedichtetes Lager
31 Dichtring
32 Wälzlager
33 Tellerfeder
34 zentraler Bund
35 Dichtring
36 Sicherungsring
37 Loslager
38 Festlager
39 Drehsicherungselement
40 Stift
41 Längsführung
42 Ansatz am Festlager
43 Dauermagnet, Verschluß
44 Entleerkanal.

Claims (14)

1. Entwicklerstation für ein Druck-, oder Kopiergerät zum ge­ trennten Einfärben von mehreren nebeneinander auf einem elek­ trografischen Zwischenträger (FT) angeordneten Entwicklerbe­ reichen mit Toner, wobei die Entwicklerstation aufweist:

• - mehrere nebeneinander angeordnete, den Entwicklerbereichen jeweils zugeordnete Entwicklerkammern (E1, E2) die jeweils mindestens eine Entwicklerwalze (W1, W2) mit einer drehba­ ren, angetriebenen Hohlwalze (HW) und einem Magnetstator (MS) sowie eine Toner zu der oder den Entwicklerwalzen (W1, W2) transportierenden, angetriebenen Transportwalze (TW) enthalten
• - mindestens eine im Grenzbereich zwischen benachbarten Ent­ wicklerkammern (E1, E2) angeordnete Trennwand (ZW) mit Wal­ zendurchgangsöffnungen (10), wobei
• - die benachbarten Walzen im Bereich der Walzendurchgangsöff­ nungen (10) über Koppelelemente (11) formschlüssig miteinan­ der gekoppelt sind und jeweils gemeinsam angetrieben werden und
• - im Bereich der Walzendurchgangsöffnungen (10) die Entwick­ lerkammern (E1, E2) gegeneinander abdichtende Dichtungen (19, 30) aufweisen.

2. Entwicklerstation nach Anspruch 1 mit einem die Hohlwalzen (HW) koppelnden rohrförmigen Verbindungskörper (16), der seitliche Aufnahmebereiche (17) zur Aufnahme der Hohlwalzen­ enden aufweist sowie eine Lauffläche (18) als Anlagefläche für Dichtelemente (21/1) einer den Walzendurchgangsöffnungen (10) zugeordneten Radialdichtung (19).

3. Entwicklerstation nach Anspruch 2 mit einer Lauffläche (18) aus verschleißfestem Metall.

4. Entwicklerstation nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit ei­ ner drehfest in den Walzendurchgangsöffnungen befestigten Ra­ dialwellendichtung (19) mit einem Dichtungskörper (20), der eine die Dichtung auf den Koppelelementen (11) zentrierende Innenumfangsfläche (21) mit seitlichen elastischen Dichtlip­ pen (21/1) aufweist.

5. Entwicklerstation nach Anspruch 2 mit einer zwischen einer Außenumfangsfläche der Radialwellendichtung (19) und einem Aufnahmebereich der Walzendurchgangsöffnung (10) angeordneten Dichtschicht (25) aus elastischem Material.

6. Entwicklerstation nach einem der Ansprüche 2 oder 3 mit ei­ nem aus Teflonfilz bestehenden Dichtring als Radialdichtung (19).

7. Entwicklerstation nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Transportwalzen (TW) im Bereich der Walzendurchgangsöff­ nungen (10) über ein die Drehachsen der Transportwalzen (TW) verbindendes Koppelelement (11 in Fig. 5, 28) verbunden sind.

8. Entwicklerstation nach Anspruch 7 mit einer Dichtung mit einem drehfest und tonerdicht in der Walzendurchgangsöffnung angeordneten Lagerkörper (29), der ein zentrales, die Dreh­ achse der Transportwalzen (TW) aufnehmendes abgedichtes Lager (30) aufweist.

9. Entwicklerstation nach Anspruch 8 mit einem Lager mit zwei in einem Lagerkäfig des Lagerkörpers angeordneten Wälzlagern (32), die sich jeweils an ihrer Innenseite über Tellerfedern (33) auf einem zentralen Bund (34) des Koppelelements (11) abstützen und jeweils an ihrer Außenseite an einem das Lager gegenüber den Entwicklerkammern abdichtenden Dichtring (35, 36) anliegen.

10. Entwicklerstation nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die benachbarten Transportwalzen (TW) eine Transport­ walzenbaugruppe bilden die beidseitig derart in einem Ent­ wicklerstationsgehäuse (G) gelagert ist, daß die Transport­ walzenbaugruppe geschlossen aus dem Entwicklerstationsgehäuse (G) entnommen und wieder eingesetzt werden kann.

11. Entwicklerstation nach Anspruch 10 mit einem am Lagerkör­ per befestigten Drehsicherungselement (39), das in eine Längsführung (41) des die Transportwalzen aufnehmenden Stati­ onsgehäuses eingreift.

12. Entwicklerstation nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einem gemeinsamen, die Entwicklerkammern mit ihren Walzen aufnehmenden Stationsgehäuse (G) das auswechselbar in dem Ge­ rät angeordnet ist.

13. Entwicklerstation nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wo­ bei jede der Entwicklerkammern (E1, E2) eine Transportwalze (TW), mehrere längs eines Entwicklerspaltes angeordnete Ent­ wicklerwalzen (W1, W2) und eine den Entwicklerwalzen in Bewe­ gungsrichtung des Zwischenträgers nachgeordnete Dosierwalze (DW) aufweist, die jeweils im Bereich der Trennwände (ZW) ab­ gedichtet sind und daß im Auslaufbereich der Entwicklerstati­ on eine sämtliche Entwicklerkammern überspannende Trägerfang­ walze (TFW) angeordnet ist.

14. Entwicklerstation nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit einem gemeinsamen Antrieb (GT) für die Walzen.