DE2423414C3 - Vorrichtung zur Rückführung von Trockenentwicklerriickständen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Rückführung von Trockenentwicklerrückständen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer in der DE-OS 22 20 821 beschriebenen bekannten Vorrichtung dieser Art ist als zweite Transporteinrichtung eine endlose Kugelkette innerhalb einer Rohranordnung vorgesehen. Ein derartiger Kugelkettenförderer hat den wesentlichen Nachteil, daß die feinen Tonerteilchen nicht gleichmäßig und ohne Reibung gefördert werden können. Vielmehr wird der Toner Druckkräften ausgesetzt was zu einer Zusammenballung bzw. Koagulation der Tonerteilchen führt Dies wiederum macht es erforderlich, den Toner in der Entwicklungseinrichtung- erneut zu dispergieren, was dem Kopiergerät einen komplizierten Aufbau und große Abmessungen gibt Der Betrieb der bekannten Vorrichtung gestaltet sich insbesondere dann sehr schwierig, wenn die Beweglichkeit bzw. die Fließfähigkeit des Toners sehr gering ist Aus diesem Grunde ist der bekannte Kugelkettenförderer praktisch nur sehr beschränkt brauchbar.

In der DE-PS 21 54 892 ist eine Reinigungsvorrichtung für ein mit Naßentwicklung arbeitendes elektrofotografisches Kopiergerät mit einer aus elastischem Material bestehenden Rakel zur Reinigung des Aufzeichnungsmaterials beschrieben. An den Rändern des Aufzeichnungsmaterials sind Flüssigkeitssammelrinnen vorgesehen, so daß der mittels der Rakel von dem Aufzeichnungsmaterial entfernte flüssige Entwickler in diesen Sammelrinnen zur Entwicklungseinrichtung zurückfließen kann. Diese bekannte Reinigungsvorrichtung ist für mit Trockenentwicklung arbeitende Kopiergeräte nicht geeignet, da Entwicklerpulver ein grundsätzlich anderes Fließverhalten als Entwicklerflüssigkeit zeigt.

Der Erfindung lieg; die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Rückführung von Trockenentwicklerrückständen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die sich durch einfachen Aufbau auszeichnet und jede schädliche Druckeinwirkung auf den Toner vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Mitteln gelöst.

Der von der Oberfläche des fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials abgeführte Trockencntwickler wird also auf der Förderfläche des gesonderten trommelartigen Elements ohne Krafteinwirkung zur Entwicklungsvorrichtung gefördert, was mit Hilfe des Eigengewichts des Trockenentwicklers oder einer Drehung des Elements zur Entwicklungsvorrichtung geschieht. Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Abdeckelement liegt ein geschlossener Durchgang zur Rückführung des Trokkenentwicklers zur Entwicklungseinrichtung vor, so daß

jegliches Verstreuen des Trockenentwicklers praktisch ausgeschlossen ist und das Innere des Geräts frei von Tonerstaub bleibt Die im Bereich der Entwicklungsvorrichtung vorgesehene Einrichtung zum Abführen des Trockenentwicklers von der Förderfläche stellt sicher, daß auch die Tonerteilchen, die nicht bereits unter dem Einfluß ihres Eigengewichts in die Entwicklungsvorrichtung zurückfallen, von der Förderfläche entfernt werden. Ein Zusammenbacken bzw. Zusammenballen der Tonerteilchen durch äußere Krafteinwirkung ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung praktisch ausgeschlossen. Besondere Maßnahmen, den rückgeführten TrockenentwickJer vor seiner Wiederverwendung aufzubereiten, sind daher überflüssig. Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene Ausbildung der Rückführungsvorrichtung als gesondertes trommelartiges Element der Ein- und Ausbau des trommelartigen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials in keiner Weise behindert

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt eines Kopiergeräts mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig.2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß F ig. 1;

F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung der Umgebung der Reinigungseinrichtung derselben Vorrichtung; jo

F i g. 4 eine ausschnittsweise perspektivische Ansicht der Vorrichtung;

F i g. 5 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und die

Fig.6 bis 8 vergrößerte Ausschnitte verschiedener Formen der zweiten Transporteinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 1 zeigt einen Querschnitt eines Kopiergeräts während eines Kopiervorganges. Ein Bild, das auf der Umfangsfläche einer ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial tragenden, rotierenden Aufzeichnungstrommel 3 mittels einer Ladeeinrichtung 4 und eines Objektivs 9 erzeugt werden soll, wird durch einen Schlitz 5 auf die Oberfläche der Aufzeichnungstrommel 3 projiziert. Das auf diese Weise erzeugte Ladungsbild wird mittels einer Entwicklungsvorrichtung 2 sichtbar gemacht. Dann wird das Tonerbild auf der Aufzeichnungstrommel 3 mittels einer Koronaladeeinrichtung 6 auf ein Blatt Kopierpapier 8, das sich synchron mit dem Tonerbild bewegt übertragen, wonach das Kopierpapier zu einer nicht dargestellten Fixierstftion gefördert wird. Nachdem das Tonerbild von der Aufzeichnungstrommel auf das Kopierpapier 8 übertragen worden ist, verbleibt restlicher Toner auf der Oberfläche der Aufzeichnungstrommel, die mittels eines Reinigungsblattes 11 gereinigt wird, das in Berührung mit dem Aufzeichnungsmaterial auf der Aufzeichnungstrommel 3 steht und den restlichen Toner in einem Reinigungsbehälter 1 sammelt Der angesammelte Toner wird von einer ersten Transporteinrichtung, wie beispielsweise einer rotierenden Schnecke 12 abtransportiert, wobei der Toner parallel zur Oberfläche des Aufzeichnungsmate* rials zu einem Rand desselben wandert, der sich in F i g. 1 auf der dem Betrachter zugewandten Seite befindet. Der auf diese Weise aus dem sich über die (ή Breite des Aufzeichnungsmaterials erstreckende Bereich nach außen geleitete Toner erreicht die Stirnseite der Reinigungsvorrichtung, wo dem Toner eine Richtungsänderung aufgezwungen wird. Wenn ein sich drehendes vielflügeliges Element oder eine Drehbürste od. dgl. in der Nähe vorgesehen wäre, würde der Toner in Zentrifugalrichtung ausgeschleudert werden. Fig.2 zeigt, wie der Toner gleichmäßig in die Entwicklungsvorrichtung geleitet wird, ohne herabzufallen. Ein Zahnrad 17, das auf einem Lager 18 drehbar ist, das seinerseits auf einer stehenden Achse 14 montiert ist, wird von einem Antriebsmotor 23 gedreht Ein mit einer Fördernut ausgebildetes drehbares Element 10 ist mit dem Zahnrad 17 verbunden und rotiert zusammen mit dem Zahnrad 17 auf einem weiteren Lager 19. Die Aufzeichnungstrommel, die hier mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet ist ist auf einem weiteren Lager 20 drehbar und mit dem drehbaren Element 10 über einen Verbindungsstift 16 drehfest verbunden. Die Trommel 22 ist so montiert daß sie in Berührung mit dem drehbaren Element 10 steht Das die Fördernut aufweisende drehbare Element ist also zusammen mit der Aufzeichnungstrommel drehbar. In gewissen Fällen kann es jedoch sinnvoll sein, entweder das die Fördernut tragende Element so auszulegen, daß es ..-'/abhängig von der Drehung der Aufzeichnungstrommel eiae Relativdrehung ausführen kann, wobei dieser Begriff eine Drehung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in der gleichen Richtung oder eine Drehung mit gleicher oder unterschiedlicher Geschwindigkeit und in unterschiedlichen Richtungen umfaßt oder das drehbare Element an der stehenden Achse 14 zu befestigen, so daß es von der Drehung der Aufzeichnungstrommel unabhängig ist Wie in den F i g. 1 und 4 dargestellt ist, wird der Toner, der von der Schnecke 12 (Fig.3) im Reinigungsbehälter gefördert wird, durch eine Wand 24 zu einer Richtungsänderung gezwungen und in die Fördernut im drehbaren Element 10 geleitet, wobei dies beispielsweise durch ein vielflügeliges Element oder eine Bürste 25 erfolgt Die Aufzeichnungstrommel 22 und das genutete drehbare Element 10, die sich zusammen drehen, dienen dazu, für eine gleichmäßige Förderung und Zufuhr des Toners zu sorgen und ein Zerstreuen oder Ausfließen des Toners zu verhindern. Somit wird der Toner von dem als Förderer wirkenden genuteten drehbaren Element 10 in die Entwicklungsvorrichtung 2 transportiert Wenn die Aufzeichnungstrommel 22 herausnehmbar montiert ist, ist das Fördersystem für den Entwickler vorzugsweise an der rückseitigen Stirnseite der Trommel so angeordnet, daß es zu keiner Behinderung des Ein- und Ausbaus der Aufzeichnungstrommel kommt Das genutete drehbare Förderelement 10 hat vorzugsweise einen Außendurchmesser, der im wesentlichen gleich dem oder kleiner als der Außendurchmesser der Aufzeichnungstrommel 22 ist. Für ein wirksames Verhindern des Zerstreuens des Toners wird durch ein plattenförmiges Band 13 gesorgt, das am Außenumfang des drehbaren Elementes 10 fixiert ist, indem es in Kontakt mit diesem Außenumfang gespannt wird. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann das Band 13 mit Filz oder einem anderen Dichtungsmaterial versehen sein, damit es nicht erforderlich ist, das Band festzuziehen. Zu diesem Zweck kann auch ein starres Element verwendet werden. Wenn auf diese Weise ein für die Förderung verfügbarer Durchlaßquerschnitt vorliegt, kann der Toner, der andernfal's uazu neigen würde, von den Flügeln nach außen geschleudert zu werden, vom drehbaren Element 10 sicher in die Entwicklungsvorrichtung 2 geleitet werden. Wenn es gewünscht wird, den Abrieb bzw. die Reibung zwischen dem drehbaren Element und dem Band 13 zu

vermindern, kann das Band aus Mylar, Silikonkautschuk oder einer mit Teflon beschichteten Metallplatte hergestellt sein.

Die Umlaufbahn der so gebildeten drehbaren Nut liegt außerhalb der Achse 14 der Aufzeichnungstrommel 22 und innerhalb der um die Trommel 22 herum angeordneten Ladeeinrichtungen 4 und S und liegt ferner jenseits der wirksamen Breite des Aufzeichnungsmaterials, so daß die Nut den angesammelten Toner von der Reinigungseinrichtung in die Entwicklungsvorrichtung 2 leiten kann, ohne eine dieser Einrichtungen für den Kopiervorgang zu behindern.

Bei der beschriebenen Konstruktion ist ein aus Mylar, Urethangumm; od. dgl. hergestellter Schaber 26 in Berührung mit der den Toner fördernden Oberfläche der drehbaren Nut gebracht, so daß dadurch sichergestellt wird, daß der Toner in der Nut in die beabsichtigte Richtung geleitet und einfach zur Einlaßöffnung der Entwicklungsvorrichtung 2 gerichtet wird, ohne daß er zerstreut wird oder auf Stellen fällt, an denen er stört.

Wegen der fortlaufenden Drehung des genuteten Elements 10 ist für eine kontinuierliche Förderung des Toners gesorgt. Obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, können zusätzlich zu dem Band 13 entsprechende Mittel zur Verhinderung eines Zerstreuens des Toners in dem Bereich vorgesehen sein, der von der Entwicklungsvorrichtung über die Bildübertragungseinrichtung 6 bis zur Reinigungsvorrichtung 1 reicht, um eine Verschmutzung des Inneren r!es Gerätes wirksam zu verhindern.

Auf diese Weise kann der angesammelte Toner über die Umfangsfläche des drehbaren Förderelementes gefördert werden, ohne daß er äußeren Kräften ausgesetzt ist, so daß sich der angesammelte Entwickler mit dem Entwickler in der Entwicklungsvorrichtung mischen kann und dabei in einem für die Entwicklung geeigneten Zustand bleibt, ohne daß es zu einer Koagulation zwischen den Tonerteilchen kommt. Es versteht sich, daß der Querschnitt der Nut im drehbaren Förderelement 10 rechteckig oder V-förmig oder U-förmig sein oder je nach Erfordernis eine beliebige andere Form haben kann. Wie in Fig.8 dargestellt ist, kann die Nut abgeflacht bzw. gar nicht vorhanden sein, wobei dann auf der Förderfläche ein rechteckiges Abdeckelement vorgesehen ist, so daß genau die gleiche Wirkung erzielt wird, wie sie zuvor beschrieben wurde.

Wenn es erforderlich ist, daß die Reinigungseinrichtung auf einem tieferen Niveau angeordnet wird, wie dies in F i g. 5 gezeigt ist, kann vorteilhaft ein Streifen aus magnetischem Material oder magnetischem Gummi 30 an der inneren Seitenwand des drehbaren Förderelementes hinzugefügt werden, so daß magnetische Tonerteilchen oder Tonerteilchen mit einem magnetischen Träger zwangsläufig nach oben bewegt werden, während sie sich drehen und umlaufen, so daß sie schließlich in die Entwicklungsvorrichtung 2 gelangen. Die Anwendung eines solchen Systems kann die Dispersionswirkung stark erhöhen, ohne daß eine Koagulation zwischen den Tonerteilchen möglich ist. Dies bringt ferner den Vorteil mit sich, daß zusätzlich. Toner auf halber Strecke der Förderbahn zugeführt werden kann.

F i g. 6 zeigt einen zu F i g. 5 gehörenden Längsschnitt Das genutete drehbare Element 10 besteht aus nichtmagnetischem Material, während magnetisches Material 30 von einer an einem Rahmen 32 befestigten Halteplatte 31 gehalten wird. Die magnetischen Kraftlinien, die durch das nichtmagnetische Material des Elementes 10 hindurchgehen, wirken in dem Förderraum 33 so, daß die Tonerteilchen auf der Förderfläche des sich drehenden Elementes 10 haften und rotieren, so daß sie zwangsläufig so gefördert werden, wie wenn sie

in durch einen Rohrförderer gefördert würden. Ferner kann die Förderfläche des drehbaren Förderelementes 10 geriffelt oder sandartig aufgerauht sein, so daß die Oberflächenrauhigkeit für eine gleichmäßigere Förderung sorgt. Falls gewünscht, können die Tonerteilchen beispielsweise mittels einer Bürste 36 vollständig in die Entwicklungsvorrichtung 2 gekehrt werden.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel für die Ausnutzung elektrostatischer Energie zur Förderung von magnetischem Toner oder einem Toner mit magnetischem Träger, üas drehbare Fördereiement iö besteht aus isolierendem Material. Eine Elektrode 34 aus leitendem Materia! ist um das drehbare Element 10 herum angeordnet und wird von Isoliermaterial 35 bedeckt, das dem Isoliermaterial des drehbaren Elementes gleicht.

2Ί Die Elektrode 34 ist zur Erzeugung einer Vorspannung beispielsweise mit einer Energiequelle verbunden. Eine solche Ausbildung ist zum Fördern von Toner äußerst wirksam. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann die äußert Umfangsfläche des drehbaren Elementes auch

ίο durch eine Koronaentladung aufgeladen werden, um die Förderung des Toners in gleicher Weise zu bewirken. Auf diese Weise ist es möglich, die Tonerteilchen dadurch zu fördern, daß eine Kopierkoronaladeeinrichtung zum Aufladen eines Streifens verwendet wird, der

Γ» am zum Kopieren benutzten fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial angebracht ist. In diesem Fall tritt die gleiche Wirkung ein, wie sie für die Systeme gemäß den F i g. 6 und 7 beschrieben wurde.
Obwohl sämtliche vorstehenden Ausführungsformen

•to den Fall beschreiben, daß der angesammelte Toner in die Entwicklungsvorrichtung geleitet wird, ist es auch möglich, den angesammelten Toner zur Wiederverwendung in eine Entwicklungszufuhreinrichtung zu leiten, beispielsweise in einen Fülltrichter. Dies ist zur

■*"> Verhinderung jeglicher Änderung des Mischungsverhältnisses von Träger zu Toner im Entwickler innerhalb der Entwicklungseinrichtung besonders nützlich.

Bei sämtlichen vorbeschriebenen Ausfühningsformen ist die Achse des drehbaren Förderelementes 10 die

so gleiche wie die der drehbaren Stützwelle der Aufzeichnungstrommel. Dies ist jedoch nicht die einzig mögliche Form. Vielmehr können, wenn dies erforderlich ist, mehrere drehbare Wellen zur Bildung einer Förderbandanordnung benutzt werden. Alternativ kann das drehbare Förderelement außerhalb des drehbaren Abschnitts ausgebildet sein und ein stationäres Ableitelement kann innerhalb dieses Bereichs vorgesehen sein. Ferner kann eine gemeinsame Antriebswelle zum Antrieb der Antriebseinrichtung für die Aufzeichnungs-

b0 trommel und der Antriebseinrichtung für das Förderelement verwendet werden. Dies vereinfacht die Konstruktion und vermindert die Kosten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Rückführung von Trockenentwicklerrückständen von einem trommelartigen foto- leitfähigen Aufzeichnungsmaterial zur Entwicklungseinrichtung, mit einer Reinigungseinrichtung zum Reinigen des Aufzeichnungsmaterials, einer ersten Transporteinrichtung zum Abtransport des dabei abgelösten Trockenentwicklers von der Aufzeichnungsmaterialoberfläche senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung und einer zweiten Transporteinrichtung an der Aufzeichnungsmaterialstirnseite zur Rückförderung des von der ersten Transporteinrichtung gelieferten Trockenentwicklers zur Entwicklungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Transporteinrichtung ein gesondertes trommelartiges Element (10) mit einer auf seinem Umfang ausgebildeten Förderfläche darstellt, die in gleicher Höhe oder niedriger als dls Aufzeichnungsmaterialoberfläche liegt und von einem Abdeckelement (13) unter Bildung eines geschlossenen Durchgangs zur Rückführung des Trockenentwicklers zur Entwicklungseinrichtung abgedeckt ist, und daß eine Einrichtung (26; 36) zum Abführen des Trockenentwicklers von der Förderfläche in die Entwicklungseinrichtung vorgesehen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das trommelartige Element (10) so zusammen mit dem trommelartigen Aufzeichnungsmaterial (3,22) drehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das trommelartt^ie Element (10) getrennt vom trommetartigon Aufzeichnungsmaterial mit einer abweichenden Drehza: i drehbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das trommelartige Element (10) stationär ist

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Umfangsfläche des trommelartigen Elementes (10) eine Nut ausgebildet ist

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement (13) in Form eines flachen Bandes die Nut des Elementes (10) abdeckt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderelement (10) auf seiner Umfangsfläche ungenutet ist und das Abdeckelement zur Bildung des Durchgangs profi- so liert ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zürn Abführen des Trockenentwicklers von der Förderfläche des Elementes (10) als Blatt (26) ausgebildet ist, das an der Förderfläche anliegt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis ß, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abführen des Trockenentwicklers von der Förderfläche des Elementes (10) als drehbare Bürste (36) ausgebildet ist, die an der Förderfläche anliegt

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3 und 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das trommelartige drehbare Element (10) in seinem Inneren eine Magnetanordnung(30) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pole entgegengesetzter Polarität der Magnetanordnung in Drehrichtung des drehbaren Elementes (10) abwechselnd angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderfläche des Elementes (10) einen hohen Reibungskoeffizienten hat

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Förderfläche des Elementes (10) eine Einrichtung (34) vorgesehen ist, die den Trockenentwickler elektrostatisch anzieht