DE3522296A1

DE3522296A1 - Kopiergeraet mit automatischer entwicklerrueckfuehrung

Info

Publication number: DE3522296A1
Application number: DE19853522296
Authority: DE
Inventors: Takahiro Nara Fukunaga; Shoichiro Yamatokoriyama Nara Yoshiura
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1985-06-21
Publication date: 1986-01-02
Also published as: DE3522296C2; JPS617865A; US4660960A

Description

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER : Sharp K.K. - 2589

Kopiergerät mit automatischer Entwicklerrückführung

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kopiergerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei herkömmlichen Kopiergeräten, beispielsweise einem elektrophotographischen Kopiergerät,

wird der Bildentwickler bzw. Toner, der von einer Reinigungsstation aufgefangen wird, in einem besonderen Tank gespeichert, der zusätzlich zu einer Versorgungsstation
/ zur Lieferung des Bildentwicklers bzw. Toners im Kopier

gerät vorhanden ist. Durch diesen zusätzlichen Tank ne-

ben der Versorgungsstation vergrößern sich die Abmessungen des Kopiergeräts. Darüber hinaus ist es erforderlich, durch einen Detektor festzustellen, wann der zusätzliche Tank mit dem Bildentwickler bzw. Toner gefüllt ist, damit dieser zusätzliche Tank ausgetauscht werden

kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Kopiergerät der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß ein derartiger zusätzlicher Tank mit zugeordnetem Detektor zur Ermittlung des Tankfüllstands
nicht mehr erforderlich ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

TER MEER · MÖLLER · STEINMEISTER..". ^: . Sharp K.K. - 2589

Das elektronische Kopiergerät nach der Erfindung besitzt kurz gefaßt eine Bilderzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines einem Original entsprechenden Bildes, eine Versorgungsstation zur Lieferung eines Bildentwicklers für die Entwicklung eines entsprechenden latenten Bildes, eine mit der Versorgungsstation zusammenarbeitende Entwickler station zur Entwicklung des durch die Bilderzeugungseinrichtung erzeugten latenten Bildes, eine Reinigungsstation zur Aufnahme des bei der Bilderzeugung durch die Bilderzeugungseinrichtung nicht benötigten Bildentwicklers, sowie eine Rückführeinrichtung zwischen der Reinigungsstation und der Versorgungsstation zur Rückführung des nicht benötigten Bildentwicklers zu der Versorgungsstation.

Bei diesem Kopiergerät wird der durch die Reinigungsstation gesammelte Bildentwickler bzw. Toner nicht in einem separaten Behälter gesamrrelt, sondern in die ursprüngliehe Versorgungsstation zur Lieferung eines neuen BiIdentwicklers bzw. Toners zurückgeführt.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Versorgungsstation durch eine Trennwand in zwei Kammern unterteilt, von denen die eine mit dem Eingang der Versorgungsstation zur Aufnahme des rückgeführten Entwicklers und die andere mit dem Ausgang der Versorgungsstation zur Lieferung eines neuen Entwicklers verbunden ist.

Rückgeführter Bildentwickler bzw. Toner und neuer Bildentwickler bzw. Toner befinden sich also in ein und derselben Versorgungsstation. Die Trennwand, die vorteilhaft aus einem elastischen Material besteht, kann sich im Laufe der Zeit, wenn mehr und irehr Bildentwickler bzw. Toner in die Versorgungsstation zurückgeführt wird, so ausdehnen, daß sich die Kammer zur Aufnahme rückge-

TER MEER · MÜLLER ■ STSNMEISTER : " : Sharp K.K. - 2589

führten Bildentwicklers bzw. Toners vergrößert, während sich gleichzeitig die Kammer, in der sich neuer Bildentwickler bzw. Toner befindet, verkleinert.

Die Versorgungsstation kann beispielsweise rrit einer Umfülleinrichtung zur Umfüllung des rückgeführten Bildentwicklers aus seiner Kamirer in die mit dem Ausgang der Versorgungsstation verbundene Kammer verbindbar sein.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Rückführeinrichtung als Röhre ausgebildet, in deren Inneren eine Transportschnecke drehbar angeordnet ist. Durch diese Transportschnecke wird der von der Reinigungsstation aufgefangene Bildentwickler bzw. Toner zurück zur Versorgungsstation transportiert. Der Ausgang der Versorgungsstation ist vorteilhaft mit einer Portionierungseinrichtung verbunden, so daß pro Zeiteinheit immer nur eine bestimmte Menge Bildentwickler bzw. Toner zur Entwicklerstation transportiert wird.

Grundsätzlich erstreckt sich die Erfindung auf alle Arten von Kopiergeräten, insbesondere auch auf elektrophotographische Kopiergeräte.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein elektrophotographisches Kopiergerät mit automatischer Entwicklerrückführung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine vollständig mit neuem Entwickler gefüllte Versorgungsstation, und
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Fig. 3 einen Querschnitt durch die Versorgungsstation

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nach Fig. 2, wenn diese zu einem Teil mit rückgeführtem Entwickler und zum anderen Teil mit noch neuem Entwickler gefüllt ist.

Im folgenden wird ein elektrophotographisches Kopiergerät mit automatischer Entwicklerrückführung näher beschrieben, obwohl eine derartige automatische Entwicklerrückführung auch in anderen Kopiergeräten durchgeführt werden kann.
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Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein elektrophotographisches Kopiergerät im Bereich seiner Versorgungsstation·

Das elektrophotographische Kopiergerät besitzt eine Photoempfänger trommel 1, die um ihre Trommelachse in Uhrzeigerrichtung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit drehbar ist. Um die Photoempfängertrommel 1 herum sind eine Ladestation 2, eine Belichtungsstation 3, eine Entwicklerstation 4, eine Korona-Übertragungsstation 5, eine Ladestation zur Papierabtrennung 6, eine Ladungsentfernungsstation 7, eine Reinigungsstation 8 zur Entfernung von Bildentwickler bzw. Tonermaterial von der Photoempfängertrommel 1 und eine Lampe 9 zur Ladungsentfernung angeordnet. Ein zu kopierendes Original liegt auf einem Dokumententisch 10. Mit Hilfe einer Kopierlampe 11 wird das Original belichtet. Das vom Original reflektierte Licht erreicht die Belichtungsstation 3 über Spiegel 12, 13, 14, 15 und tritt durch eine zwischen den Spiegeln 14 und 15 angeordnete Linse 16 hindurch. Durch die Ladestation 2 wird eine Koronaentladung zur Erzeugung von Ionen durchgeführt, um die photoempfindliche Schicht auf der Oberfläche der Photoempfängertrommel 1 gleichmäßig aufzuladen. Die Eelichtungsstation 3 dient dazu, das vom Original auf dem Dokumententisch 10 reflektierte Licht auf die Photoempfängertrommel 1 zu fokussieren. Auf die-

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se Weise wird auf der photoempfindliehen Schicht, die auf der Oberfläche der Photoempfangertrommel 1 liegt, ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt, das dem EiId des Originals auf dem Dokumententisch 10 entspricht. 5

In einer Versorgungsstation 18, beispielsweise einem entsprechend ausgebildeten Vorratsbehälter, befindet sich ein Bildentwickler, beispielsweise ein Toner, der zur Entwicklerstation 4 geliefert wird. Mit Hilfe von zwei elektromagnetischen Rollen 19 und 20 wird der Toner in Richtung der Oberfläche der Photoempfängertrommel 1 transportiert, so daß auf der Oberfläche der Photoempfängertrommel 1 ein Tonerbild entsteht, das dem zuvor erzeugten latenten Bild entspricht. Durch eine Papieraufnahmerolle 23 wird aus einem Papiervorratsbehälter 22 ein einzelnes Blatt Kopierpapier 21 herausgezogen. Durch zwei Papiertransportrollen 24 wird das Kopierpapier 21 zur Oberfläche der Photoempfängertrommel 1 geführt, und zwar in Übereinstimmung mit der Drehbewegung der Photoempfangertrommel 1. Das Kopierpapierblatt 21 erreicht die Oberfläche der Photoempfängertrommel 1 im Bereich der Koronaübertragungsstation 5, und zwar dann, wenn sich gleichzeitig das auf der Oberfläche der Photoempfängertrommel 1 vorhandene Tonerbild dieser Koronaübertragungsstation 5 nähert. Die Bewegung der Photoempfängertroirmel 1 bzw. die des Tonerbildes und die Bewegung des Kopierpapiers 21 sind zeitlich aufeinander abgestimmt. Durch die Koronaübertragungsstation 5 wird das Kopierpapier 21 aufgeladen, und zwar mit einer Polaritat, die der Polarität des Tonermaterials an der Rückseite des Kopierpapiers 21 entgegengesetzt ist. Auf diese Weise wird das Tonermaterial von der Photoempfängertrommel 1 elektrostatisch auf das Kopierpapier 21 übertragen. Das mit der so erzeugten Kopie versehene Kopierpapier 21 wird von der Oberfläche der Photoempfängertrommel 1 durch die Ladestation 6 getrennt. Dabei werden die

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Ladungen auf dem Kopierpapier 21 durch entgegengesetzte bzw. aufeinanderfolgende Koronaentladungen entfernt. Mit Hilfe von Heizrollen 25 wird das Kopierpapier 21 aufgeheizt, um das Tonerbild auf dem Kopierpapier 21 zu fixieren. Zur Beseitigung des nach der Übertragung auf der Oberfläche der Photoempfängertrommel 1 verbliebenden Tonermaterials wird zunächst die auf der Oberfläche der Photoempfängertrommel 1 vorhandene Ladung neutralisiert, und zwar mit Hilfe der Ladungsentfernungsstation 7. Anschließend werden mit Hilfe der Reinigungsstation 8 die Tonerteilchen von der Oberfläche der Photoempfängertrommel 1 entfernt. Mit Hilfe der nachfolgenden Lampe 9 werden restliche Ladungen auf der Oberfläche der Photoempfängertrommel 1 beseitigt. Das Kopierpapier 21 wird nach Durchlaufen der Fixierrollen 25 aus dem Kopiergerät ausgegeben und auf einem Ausgabetisch 26 gelagert.

Entsprechend der Erfindung wird das in der Reinigungsstation 8 gesammelte Tonermaterial in die Versorgungsstation 18 zurückgeführt. Zu diesem Zweck ist zwischen der Reinigungsstation 8 und der Versorgungsstation 18 eine Rückführungsröhre 27 angeordnet. Innerhalb der Rückführungsröhre 27 liegt eine wendelartig ausgebildete Feder bzw. Transportschnecke 27a, die drehbar gelagert ist und bei Drehung das Tonermaterial von der Reinigungsstation 8 zur Versorgungsstation 18 transportiert. Das rückgeführte Tonermaterial wird von oben in die Versorgungsstation 18 eingefüllt, und zwar durch einen Einlaß 28 an der oberen Seite der Versorgungsstation 18.

Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils einen Querschnitt durch die Versorgungsstation 18.

Entsprechend der Fig. 2 befindet sich innerhalb der Versorgungsstation 18 eine Trennwand 29, die die Versorgungsstation 18 in zwei Kammern unterteilt. Die als dün-

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ne Folie ausgebildete Trennwand 29 besteht aus elastischem Material, beispielsweise aus einem Vinylharz. Die Ränder der Trennwand 29 sind mit dem oberen Bereich 30 der Versorgungsstation 18 verbunden. Diese Trennwand 29 bildet einen Wandteil der im oberen Bereich der Versorgungsstation 18 liegenden ersten Kammer zur Aufnahme rückgeführten Tonermaterials. Ist die Versorgungsstation 18 vollständig mit Tonermaterial A gefüllt, das sich in der zweiten Kammer der Versorgungsstation 18 unterhalb der ersten Kammer befindet, so ist die erste Kammer noch relativ klein. In diesem Zustand ist noch kein Tonermaterial von der Reinigungsstation in die erste Kammer zurückgeführt worden, während neues Tonermaterial A aus der zweiten Kammer noch nicht ausgegeben wurde. 15

ir Die Fig. 3 zeigt die Verhältnisse im Inneren der Versorgungsstation 18 nach längerem Betrieb des Kopiergeräts. In diesem Fall ist bereits eine bestimmte Menge neuen Tonermaterials A aus der zweiten Kammer der Versorgungsstation 18 an die Entwicklerstation 4 über eine Portionierungseinrichtung 31 abgegeben worden, so daß sich auch ein entsprechender Teil rückgeführten Tonermaterials innerhalb der ersten Kammer der Versorgungsstation 18 befindet. Je nach Menge des rückgeführten Tonermaterials in der ersten Kammer dehnt sich die elastische

Trennwand 29 mehr oder weniger stark aus. Wird die Portionierungseinrichtung 31 im Ausgang der unteren zweiten Kammer der Versorgungsstation 18 gedreht, so wird eine bestimmte Menge neuen Tonermaterials zu der Ent-

: 30 wicklerstation 4 übertragen. Die Tonermaterialmenge in

der zweiten unteren Kammer nimmt daher ab, so daß sich

, auch das Volumen der zweiten Kammer verkleinert, da

^: durch das rückgeführte Tonermaterial in der ersten Kam-

■' mer die elastische Trennwand 29 nach unten gedrückt

> 35 wird. Das Volumen der oberen ersten Kammer innerhalb der

j Versorgungsstation 18 wird daher größer. Auf diese Weise

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wird erreicht, daß weiterhin rückgeführtes Tonermaterial in die obere erste Kammer eingeführt werden kann, ohne daß diese überläuft. Innerhalb der Versorgungsstation 18, die beispielsweise trichterförmig ausgebildet ist, können sich daher neues Tonermaterial A und rückgeführtes Tonermaterial, jeweils in einer eigenen Kammer liegend, befinden.

Die Gefahr, daß die obere Kammer zur Aufnahme des rückgeführten Tonermaterials überläuft bzw. voll ist, wenn sich in der unteren zweiten Kammer noch neues Tonermaterial A befindet, besteht nicht. Die von der Reinigungsstation 8 gesammelte und von der Rückführeinrichtung 27 rückgeführte Tonermenge ergibt sich aus der Differenz der von der Versorgungsstation 18 zur Entwicklerstation 4 zugeführten Tonermenge und derjenigen Tonermenge, die tatsächlich zur Erzeugung der Kopie erforderlich ist. Es wird also in jedem Fall aus der zweiten unteren Kammer der Versorgungsstation 18 mehr Tonermaterial ausgegeben als in die obere erste Kammer zurückgeführt wird. Bevor die obere Kammer mit rückgeführtem Tonermaterial voll ist, wird vielmehr die untere Kammer bereits leer sein. Es ist daher nicht mehr erforderlich, einen Detektor zu verwenden, um den Füllstand innerhalb derjenigen Kammer zu messen, in die rückgeführtes Tonermaterial eingefüllt wird. Ist das neue Tonermaterial A verbraucht, so wird einfach nur die trichterförmige Versorgungsstation 18 ausgetauscht und durch eine neue ersetzt. Dabei wird gleichzeitig auch das rückgeführte Tonermaterial aus dem Kopierer entnommen, so daß ein Austausch dieses Tonermaterials nicht vergessen werden kann.

Die elastische Trennwand 29, die mit ihrem Randbereich an der oberen Kante des trichterförmigen Behälters befestigt ist, kann beispielsweise in ihrem Randbereich faltenbalgartig ausgebildet sein, so daß sie sich dadurch bis auf den Boden des Trichters ausdehnen kann.

Claims

■ ■ . , 3522296 TER MEER-MÜLLER-STEINMEISTER PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl. Ing. H. Steinmeister Dipl. Ing. F. E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse 51 Mauerkircherstrasse 45 D-8000 MÜNCHEN 8O D-4800 BIELEFELD 1 Mü/ür/cb Case 2589 21. Juni 1985 SHARP KABUSHIKI KAISHA 22-22, Nagaike-cho Abeno-ku, Osaka, Japan Kopiergerät mit automatischer Entwicklerrückführung I Priorität: 22. Juni 1984, Japan, Nr. 59-129868 (P) Patentansprüche

1. Kopiergerät mit

- einer Bilderzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines einem Original entsprechenden Bildes,

- einer Versorgungsstation (18) zur Lieferung eines Bildentwicklers für die Entwicklung eines entsprechenden latenten Bildes,

- einer mit der Versorgungsstation (18) zusammenarbeitenden Entwicklerstation (4) zur Entwicklung des durch die Bilderzeugungseinrichtung erzeugten latenten Bildes,

- einer Reinigungsstation (8) zur Aufnahme des bei der

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Bilderzeugung durch die Bilderzeugungseinrichtung nicht benötigten Bildentwicklers, gekennzeichnet durch - eine Rückführeinrichtung (27) zwischen der Reinigungsstation (8) und der Versorgungsstation (18) zur Rückführung des nicht benötigten Bildentwicklers zu der Versorgungsstation (18).

2. Kopiergerät nach Anspruch 1, d a

durch gekennzeichnet, daß die Versor gungsstation (18) durch eine Trennwand (29) in zwei Kammern unterteilt ist, von denen die eine mit dem Eingang der Versorgungsstation zur Aufnahme des rückgeführten Entwicklers und die andere mit dem Ausgang der Versorgungsstation zur Lieferung eines neuen Entwicklers (A)

"* verbunden ist.

3. Kopiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn- wand (29) aus einem elastischen Material besteht.

4. Kopiergerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsstation (18) mit einer Umfülleinrichtung zur Umfüllung des rückgeführten Bildentwicklers aus seiner Kammer in die mit dem Ausgang der Versorgungsstation verbundene Kammer verbindbar ist.

5. Kopiergerät nach einem der Ansprüehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung (27) als Röhre ausgebildet ist, in deren Inneren eine Transportschnecke (27a) drehbar angeordnet ist.

6. Kopiergerät nach einem der Ansprü

che 1 bis 5, dadurch gekennzeich-

TERMEER-MCILLER-STEINMEISXER:. . Sharp K.K. - 2589

net, daß im Ausgang der Versorgungsstation (18) eine Portionierungseinrichtung (31) angeordnet ist,

7. Kopiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (29) in ihrem Randbereich faltenbalgartig ausgebildet ist.

8. Kopiergerät nach einem der Ansprüehe 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es als elektrophotographisches Kopiergerät ausgebildet ist.