DE69215045T2 - System und Verfahren zur Reinigung der Entwicklungseinheit eines Drucksystemes - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft im allgemeinen ein Drucksystem und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen der Entwicklereinheiten eines Farb- oder Schwarzweiß- Vervielfältigungsdrucksystems und zur Gewährleistung ihrer Auffüllung mit Entwickler.
• Der Zeichenerzeugungsmechanismus eines elektronischen Vervielfältigungsdrucksystems ist häufig ein elektrophotographisches Druckgerät. Bei einem elektrophotographischen Druckgerät wird ein photoleitendes Element (normalerweise in Form eines Bandes) auf ein im wesentlichen gleichmäßiges Potential geladen, um die Oberfläche desselben lichtempfindlich zu machen. Der geladene Abschnitt des photoleitenden Elementes wird anschließend selektiv belichtet. Durch die Belichtung des geladenen photoleitenden Elementes wird die Ladung darauf in den belichteten Bereichen aufgelöst. Auf diese Weise wird ein elektrostatisches latentes Bild auf das photoleitende Element aufgezeichnet, das den Informationsbereichen entspricht, die in dem zu vervielfältigenden Originaldokument enthalten sind. Nachdem das elektrostatische latente Bild auf das photoleitende Element aufgezeichnet wurde, wird das latente Bild auf dem photoleitenden Element entwickelt, indem Toner damit in Kontakt gebracht wird. Der Toner wird dem photoleitenden Element durch eine Entwicklereinheit vom Magnetwalzen oder -bürstentyp zugeführt. So wird ein Tonerbild auf dem photoleitenden Element hergestellt, das anschließend auf ein Kopieblatt übertragen wird. Das Kopieblatt wird erwärmt, um das Tonerbild in Bildform darauf zu fixieren.
• Das elektrophotographische Mehrfarbendrucken ist im wesentlichen mit dem obenbeschriebenen Vorgang des Schwarzweißdruckens identisch. Jedoch wird nicht nur ein einzelnes latentes Bild auf der photoleitenden Fläche hergestellt, sondern es werden aufeinanderfolgende latente Bilder, die verschiedenen Farben entsprechen, darauf aufgezeichnet. Jedes einfarbige elektrostatische latente Bild wird mit Toner einer dazu komplementären Farbe entwickelt und benötigt eine eigene Entwicklereinheit. Dieser Vorgang wird über mehrere Zyklen für verschiedenfarbige Bilder und den Toner der entsprechenden Komplementärfarbe wiederholt. Jedes Einzelfarben-Tonerbild wird auf das vorhergehende Tonerbild ausgerichtet darüber auf das Kopieblatt übertragen. So entsteht ein mehrschichtiges Tonerbild auf dem Kopieblatt. Anschließend wird das mehrschichtige Tonerbild auf dem Kopieblatt fixiert, so daß eine Farbkopie entsteht.
• Unabhängig davon, ob Farb- oder Schwarzweiß-Vervielfältigung ausgeführt wird, sind die eingesetzten Entwicklereinheiten häufig vom Magnetwalzentyp, wie dies ausführlicher in den US-Patenten 4,377,334 von Nishikawa, 4,583,112 von Morano et al. und 4,800,411 von Tanaka et al. beschrieben ist. Bei Magnetwalzen-Entwicklereinheiten wird eine Schnecke oder eine andere Mischkonstruktion eingesetzt, um Toner mit einem reibungselektrisch aktiven Träger zu verbinden, an dem der Toner haftet, so daß Entwickler entsteht. Der Entwickler wird von magnetischen Kraftlinien umhüllt, die durch eine Magnetwalze in der Entwicklereinheit erzeugt werden, so daß eine bürstenartige Struktur entsteht, die das Kopiematerial (normalerweise Papier) überstreicht. Der Tonerbestandteil des Entwicklers haftet dann an der Kopie, und das Trägermaterial wird der Entwicklereinheit zur Wiederverwendung zugeführt. Nach einer Reihe von Kopien läßt die Wirksamkeit des Trägers nach, so daß er ersetzt werden muß. Bei einem Verfahren zum Ersetzen des Trägers wird die Entwicklereinheit manuell entnommen und der Entwickler (Träger und damit vermischter Toner) wird durch Schwerkraft und manuelle mechanische Bewegung aus der Entwicklereinheit entfernt. Dieses Verfahren ist außerordentlich zeitaufwendig, und zwar auch bei Schwarzweißgeräten, bei denen nur eine Entwicklereinheit vorhanden ist, und kann bis zu 18-20 Minuten pro Entwicklereinheit beanspruchen. Bei einem Farbgerät, bei dem vier derartige Einheiten vorhanden sind, stellt die gesamte zur Reinigung aller Einheiten erforderliche Zeit aufgrund der Geräteausfallzeit und der aufgewendeten Arbeit einen erheblichen Aufwand dar. Es besteht nach wie vor das Bedürfnis nach Reinigung der Entwicklereinheiten mit erheblich kürzerer Ausfallzeit und geringerem Aufwand, und eine der Aufgaben der Erfindung besteht darin, dieses Bedürfnis zu befriedigen.
• Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
• Die Erfindung erfüllt dieses Bedürfnis auch dadurch, daß ein System, wie es in Anspruch 2 definiert ist, geschaffen wird, bei dem sich eine Vakuumvorrichtung einsetzen läßt, um die Entwicklereinheit schnell zu reinigen. Ein gekrümmtes Kunststoffgehäuse wird über den oberen freiliegenden Teil einer Entwicklereinheit gepaßt, die mit Lufteinlaß und -auslaßöffnungen versehen ist. Eine Vakuumerzeugungsvorrichtung wird über eine Düse mit dem Luftauslaß verbunden. In Funktion saugt das Vakuum Luft über den Einlaß an, so daß eine turbulente Luftströmung in der Entwicklereinheit entsteht, die zur Entfernung von Entwickler aus der Vorrichtung beiträgt. Bei der Erfindung wird eine Vorrichtung eingesetzt, mit der die Entwicklereinheiten mit dem Antriebsmechanismus im Inneren des Gerätes verbunden werden, so daß die Schnecken und Magnetwalzen in den Entwicklereinheiten selektiv gedreht werden können, wenn der Einschub, der die Entwicklereinheiten enthält, aus dem Gehäuse herausgezogen wird. Das Vakuumsystem enthält einen elektrischen Masseanschluß in bezug auf die Entwicklereinheiten, um elektrischen Schlag zu vermeiden.
• Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß sie zur Reinigung einer Entwicklereinheit in relativ kurzer Zeit eingesetzt werden kann und die Entwicklereinheit nicht aus dem Gerät entnommen werden muß.
• Die vorliegende Erfindung wird weitergehend als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei;
• Fig. 1 eine schematische Ansicht ist, die ein elektrophotographisches Druckgerät darstellt, das eine Ausführung der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
• Fig. 2 eine schematische Ansicht ist, die weitere Einzelheiten des Blatttransportsystems zeigt, das in dem elektrophotographischen Druckgerät in Fig. 1 eingesetzt wird, und die des weiteren die Blattgreifeinrichtung des Blatttransportsystems an einer Position vor dem Eintritt in den Übertragungsbereich zeigt;
• Fig. 3 eine schematische Ansicht ist, die weitere Einzelheiten des Blatttransportsystems zeigt, das in dem elektrophotographischen Druckgerät in Fig. 1 eingesetzt wird, und die des weiteren die Blattgreifeinrichtung des Blatttransportsystems an einer Position innerhalb des Übertragungsbereiches zeigt;
• Fig. 4 eine Draufsicht auf vier Entwicklereinheiten ist, wie sie in einem elektrophotographischen Druckgerät gruppiert sein können;
• Fig. 5 eine isometrische auseinandergezogene Ansicht einer Entwicklereinheit und dazugehörender Vakuumreinigungskonstruktionen gemäß einer Ausführung der Erfindung ist;
• Fig. 6 eine Fig. 5 ähnelnde isometrische Ansicht ist, die des weiteren die Beziehung zwischen einer beispielhaften Entwicklereinheit, einer Antriebswellenverlängerung und einem Hauptantrieb zeigt;
• Fig. 7 eine Perspektivansicht der Entwicklergehäuseabdeckung ist;
• Fig. 8 eine Schnittansicht einer Ausführung der Entwicklergehäuseabdeckung in Fig. 7 ist;
• Fig. 9 eine Teilschnittansicht ist, die eine Antriebswellen- Verlängerungsvorrichtung zeigt, und
• Fig. 10 eine isometrische Ansicht einer Düse zum Einsatz mit dem Vakuumreinigungssystem ist.
• Zum allgemeinen Verständnis der Merkmale der vorliegenden Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. In den Zeichnungen sind durchgängig gleiche Bezugszeichen zur Kennzeichnung identischer Elemente verwendet worden. Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines veranschaulichenden elektrophotographischen Druckgerätes, das die Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist. Aus der folgenden Beschreibung wird ersichtlich, daß sich die vorliegende Erfindung gleich gut für den Einsatz mit einer Vielzahl von Drucksystemen eignet und in ihrer Anwendung nicht auf das hier dargestellte spezielle System beschränkt ist.
• Wie zunächst unter Bezugnahme auf Fig. 1 zu sehen ist, wird, wenn sich das Drucksystem in Funktion befindet, ein mehrfarbiges Originaldokument 38 auf eine Rastereingabeabtastvorrichtung (raster input scanner-RIS) aufgelegt, die allgemein mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist. Die RIS enthält Dokumentenbeleuchtungslampen, optische Einrichtungen, einen mechanischen Abtastantrieb sowie eine ladungsgekoppelte Schaltungs (charge coupled device-CCD)-Anordnung. Die RIS erfaßt das gesamte Originaldokument, wandelt es in eine Reihe von Rasterabtastzeilen um und mißt eine Gruppe von Primärfarbdichten, d.h. die Rot-, Grün- und Blaudichte, an jedem Punkt des Onginaldokumentes. Diese Informationen werden zu einem Bildverarbeitungssystem (image processing system-IPS) übertragen, das allgemein mit dem Bezugszeichen 12 gekennzeichnet ist. IPS 12 enthält Steuerelektronik, die den Bilddatenfluß zu einer Rasterausgabeabtasteinrichtung (raster output scanner-ROS) vorbereitet und ausführt, die allgemein mit dem Bezugszeichen 16 gekennzeichnet ist. Eine Benutzerschnittstelle (user interface-UI), die allgemein mit dem Bezugszeichen 14 gekennzeichnet ist, steht mit IPS 12 in Verbindung. Über UI 14 kann eine Bedienungsperson die verschiedenen vom Bediener einzustellenden Funktionen steuern. Das Ausgangssignal von UI 14 wird zu IPS 12 übertragen. Ein dem gewünschten Bild entsprechendes Signal wird von IPS 12 zu ROS 16 übertragen, die das Ausgabekopiebild erzeugt. ROS 16 ordnet das Bild in einer Reihe horizontaler Abtastzeilen an, wobei jede Zeile eine bestimmte Anzahl Pixels pro Inch aufweist. ROS 16 enthält einen Laser und einen dazugehörigen, sich drehenden Polygonspiegelblock. ROS 16 belichtet ein geladenes photoleitendes Band 20 eines Druck- oder Zeichenerzeugungsmechanismus, der allgemein mit dem Bezugszeichen 18 gekennzeichnet ist, um so eine Gruppe latenter subtraktiver Grundfarbenbilder zu erzeugen. Die latenten Bilder werden mit cyanfarbigem, magentafarbigem, bzw. gelbem Entwicklermaterial entwickelt. Diese entwickelten Bilder werden aufeinander ausgerichtet übereinander auf ein Kopieblatt übertragen, so daß ein mehrfarbiges Bild auf dem Kopieblatt entsteht. Dieses mehrfarbige Bild wird dann auf das Kopieblatt fixiert, so daß eine Farbkopie entsteht.
• Bei dem Druck- bzw. Zeichenerzeugungsmechanismus 18 handelt es sich, wie weiter aus Fig. 1 ersichtlich ist, um ein elektrophotographisches Druckgerät. Das photoleitende Band 20 von Bilderzeugungsmechanismus 18 besteht vorzugsweise aus einem polychromen photoleitenden Material. Das photoleitende Band bewegt sich in der Richtung von Pfeil 22 und befördert aufeinanderfolgende Abschnitte der photoleitenden Oberfläche nacheinander durch die verschiedenen Bearbeitungsstationen, die um seinen Weg herum angeordnet sind. Das photoleitende Band 20 läuft um Übertragungswalzen 24 und 26, Spannwalze 28 und Antriebswalze 30 herum. Antriebswalze 30 wird von einem Motor 32 gedreht, der damit über geeignete Einrichtungen, wie beispielsweise einen Riemenantrieb verbunden ist. Wenn sich Walze 30 dreht, bewegt sie Band 20 in der Richtung von Pfeil 22.
• Zunächst durchläuft ein Abschnitt des photoleitenden Abschnitts 20 eine Ladestation, die allgemein mit dem Bezugszeichen 33 gekennzeichnet ist. In Ladestation 33 lädt eine Coronaerzeugungsvorrichtung 34 das photoleitende Band 20 auf ein relativ hohes, im wesentlichen gleichmäßiges elektrostatisches Potential.
• Danach wird die geladene photoleitende Oberfläche zu einer Belichtungsstation weitergedreht, die allgemein mit dem Bezugszeichen 35 gekennzeichnet ist. Belichtungsstation 35 empfängt einen modulierten Lichtstrahl, der Informationen entspricht, die von RIS 10 erfaßt wurden, auf der ein mehrfarbiges Originaldokument 38 aufliegt. RIS 10 erfaßt das gesamte Bild von dem Originaldokument 38 und wandelt es in eine Reihe von Rasterabtastzeilen um, die als elektrische Signale zu IPS 12 übertragen werden. Die elektrischen Signale von RIS 10 entsprechen der Rot-, Grün- und Blaudichte an jedem Punkt des Originaldokumentes. IPS 12 wandelt die Gruppe von Rot-, Grün und Blaudichtesignalen, d.h. die Gruppe von Signalen, die den Primärfarbdichten von Originaldokument 38 entspricht, in eine Gruppe kolorimetrischer Koordinaten um. Die Betätigungsperson betätigt die entsprechenden Tasten von UI 14, um die Parameter der Kopie einzustellen. Bei UI 14 kann es sich um einen Berührungsbildschirm oder ein anderes geeignetes Bedienfeld handeln, das eine Benutzerschnittstelle zu dem System bildet. Die Ausgangssignale von UI 14 werden zu IPS 12 übertragen. Das IPS 12 überträgt anschließend Signale, die dem gewünschten Bild entsprechen, zu ROS 16. ROS 16 enthält einen Laser mit sich drehenden Polygonspiegelblöcken. Vorzugsweise wird ein Polygon mit neun Flächen eingesetzt. ROS 16 beleuchtet über Spiegel 37 den geladenen Abschnitt des photoleitenden Bandes 20 mit einer Rate von ungefähr 400 Pixel pro Inch. Die ROS belichtet das photoleitende Band so, daß drei latente Bilder darauf aufgezeichnet werden. Ein latentes Bild wird mit Cyan- Entwicklermaterial entwickelt. Ein weiteres latentes Bild wird mit Magenta-Entwicklermaterial entwickelt, und das dritte latente Bild wird mit gelbem Entwicklermaterial entwickelt. Die durch ROS 16 auf dem photoleitenden Band hergestellten latenten Bilder entsprechen den von IPS 12 übertragenen Signalen.
• Nachdem die elektrostatischen latenten Bilder auf das photoleitende Band 20 aufgezeichnet worden sind, befördert das Band diese latenten Bilder zu einer Entwicklungsstation, die allgemein mit dem Bezugszeichen 39 gekennzeichnet ist. Die Entwicklungsstation enthält vier einzelne Entwicklereinheiten, die mit den Bezugszeichen 40, 42, 44 und 46 gekennzeichnet sind. Die Entwicklereinheiten sind von einem Typ, der in der Technik allgemein als "Magnetwalzen- oder -bürsten-Entwicklungseinheit" bezeichnet wird. Normalerweise wird bei einem Magnetbürsten-Entwicklungssystem ein magnetisierbares Entwicklermaterial eingesetzt, das magnetische Trägerkörchen enthält, an denen Tonerteilchen reibungselektrisch haften. Das Entwicklermaterial wird kontinuierlich durch ein gerichtetes Flußfeld geleitet, so daß eine Bürste aus Entwicklermaterial entsteht. Das Entwicklermaterial bewegt sich ununterbrochen, so daß der Bürste ständig neues Entwicklermaterial zugeführt wird. Die Entwicklung wird ausgeführt, indem die Bürste aus Entwicklermaterial mit der photoleitenden Fläche in Kontakt gebracht wird. Entwicklereinheiten 40, 42 bzw. 44 tragen Tonerteilchen einer bestimmten Farbe auf, die der Komplementärfarbe des latenten elektrostatischen Farbauszugbildes entspricht, das auf der photoleitenden Oberfläche aufgezeichnet ist. Die Farbe jedes der Tonerteilchen absorbiert Licht innerhalb eines ausgewählten Spektralbereiches des elektromagnetischen Wellenspektrums. So werden beispielsweise durch ein elektrostatisches Bild, das durch Entladung der Ladungsabschnitte auf dem photoleitenden Band hergestellt wird, die den grünen Bereichen des Originaldokumentes entsprechen, die roten und blauen Bereiche als Bereiche relativ hoher Ladungsdichte auf dem photoleitenden Band 20 aufgezeichnet, während die grünen Bereiche auf einen Spannungspegel verringert werden, der zur Entwicklung nicht ausreicht. Die geladenen Bereiche werden anschließend sichtbar gemacht, indem Entwicklereinheit 40 grün absorbierende (Magenta-) Tonerteilchen auf das elektrostatische latente Bild aufträgt, das auf dem photoleitenden Band 20 aufgezeichnet ist. Desgleichen wird ein blauer Farbauszug von Entwicklereinheit 42 mit blauabsorbierenden (gelben) Tonerteilchen entwickelt, während der rote Farbauszug von Entwicklereinheit 44 mit rotabsorbierenden (Cyan-) Tonerteilchen entwickelt wird. Entwicklereinheit 46 enthält schwarze Tonerteilchen und kann eingesetzt werden, um das elektrostatische latente Bild zu entwickeln, das aus einem Schwarz-Weiß-Originaldokument hergestellt wird. Jede der Entwicklereinheiten wird in eine Funktionsstellung und aus selbiger heraus bewegt. In der Funktionsstellung befindet sich die Magnetbürste nahe an dem photoleitenden Band, während die Magnetbürste in der Ruhestellung davon beabstandet ist. Fig. 1 zeigt Entwicklereinheit 40 in der Funktionsstellung, wobei die Entwicklereinheiten 42, 44 und 46 die Ruhestellung einnehmen. Bei der Entwicklung jedes elektrostatischen latenten Bildes befindet sich jeweils nur eine Entwicklereinheit in der Funktionsstellung, während die restlichen Entwicklereinheiten die Ruhestellung einnehmen. Dadurch ist gewährleistet, daß jedes elektrostatische latente Bild mit Tonerteilchen der entsprechenden Farbe entwickelt wird, ohne daß es zu Vermischung kommt.
• Nach dem Entwickeln wird das Tonerbild zu einer Übertragungsstation bewegt, die allgemein mit dem Bezugszeichen 65 gekennzeichnet ist. Übertragungsstation 65 enthält einen Übertragungsbereich, der allgemein mit dem Bezugszeichen 64 gekennzeichnet ist. In Übertragungsbereich 64 wird das Tonerbild auf ein Blatt Trägermaterial, wie beispielsweise glattes Papier oder transparenten Kunststoff, übertragen. In Übertragungsstation 65 bewegt eine Blatttransportvorrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 48 gekennzeichnet ist, das Blatt in Kontakt mit dem photoleitenden Band 20. Blatttransportvorrichtung 48 weist ein Paar beabstandeter Bänder 54 auf, die um ein Paar im wesentlichen zylindrischer Walzen 50 und 52 herumlaufen. Eine Blattgreifeinrichtung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 84 gekennzeichnet ist (siehe Fig. 2-3), erstreckt sich zwischen den Bändern 54 und bewegt sich synchron dazu. Ein Blatt 25 wird von einem Blattstapel 56 abgenommen, der in einer Kassette liegt. Eine Reibungs-Verzögerungs-Zufuhreinrichtung 58 befördert das oberste Blatt von Stapel 56 auf eine Vorübertragungs-Transporteinrichtung 60. Transporteinrichtung 60 befördert Blatt 25 zu Blatttransportvorrichtung 48. Blatt 25 wird durch Transporteinrichtung 60 synchron zur Bewegung der Blattgreifeinrichtung 84 transportiert. Auf diese Weise gelangt die Vorderkante von Blatt 25 an eine vorgewählte Position, d.h. einen Einführbereich, wo es von der geöffneten Blattgreifeinrichtung aufgenommen wird. Die Blattgreifeinrichtung wird daraufhin geschlossen, so daß sie Blatt 25 hält, und sich selbiges in einem umlaufenden Weg damit bewegt. Die Vorderkante von Blatt 25 wird lösbar von der Blattgreifeinrichtung gehalten. Weitere Einzelheiten der Blatttransportvorrichtung werden im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2-3 erläutert. Wenn sich Band 54 in der Richtung von Pfeil 62 bewegt, kommt das Blatt mit dem photoleitenden Band synchron zu dem darauf entwickelten Tonerbild in Kontakt. In Übertragungsbereich 64 sprüht eine Coronaerzeugungsvorrichtung 66 Ionen auf die Rückseite des Blattes, so daß das Blatt auf eine elektrostatische Spannung geeigneter Größe und Polarität geladen wird, um das Tonerbild von dem photoleitenden Band 20 anzuziehen. Das Blatt wird weiterhin von der Blattgreifeinrichtung gehalten, so daß es über drei Zyklen ein umlaufenden Weg durchläuft. Auf diese Weise werden drei Tonerbilder unterschiedlicher Farbe aufeinander ausgerichtet übereinanderhegend auf das Blatt übertragen. Für den Fachmann liegt auf der Hand, daß das Blatt einen umlaufenden Weg über vier Zyklen durchlaufen kann, wenn Schwarz-Unterfarbenentfernung (under color black removal) eingesetzt wird, und über bis zu acht Zyklen, wenn die als latente Bilder auf die photoleitende Oberfläche aufgezeichnete Information auf zwei Originaldokumenten mit Toner entsprechender Farbe entwickelt und sie aufeinander ausgerichtet übereinander auf das Blatt übertragen werden, um die mehrfarbige Kopie des farbigen originaldokumentes herzustellen.
• Nach dem letzten Übertragungsvorgang öffnet sich die Blattgreifeinrichtung und gibt das Blatt frei. Eine Fördereinrichtung 68 befördert das Blatt in der Richtung von Pfeil 70 zu einer Fixierstation, die allgemein mit dem Bezugszeichen 71 gekennzeichnet ist, und in der das übertragene Tonerbild auf das Blatt fixiert wird. Die Fixierstation enthält eine beheizte Fixierwalze 74 und eine Druckwalze 72. Das Blatt durchläuft den von Fixierwalze 74 und Druckwalze 72 begrenzten Spalt. Das Tonerbild kommt mit Fixierwalze 74 in Kontakt und wird so auf dem Blatt fixiert. Anschließend wird das Blatt durch ein Paar Walzen 76 zu Auffangfach 78 transportiert, wo es anschließend von der Bedienungsperson entnommen wird.
• Die letzte Bearbeitungsstation in der Bewegungsrichtung von Band 20, die mit Pfeil 22 gekennzeichnet ist, ist eine Reinigungsstation, die allgemein mit dem Bezugszeichen 79 gekennzeichnet ist. Eine drehbar angebrachte Faserbürste 80 ist in der Reinigungsstation angeordnet und mit dem photoleitenden Band 20 in Kontakt, um nach dem Übertragungsvorgang darauf verbliebene restliche Tonerteilchen zu entfernen. Anschließend beleuchtet Lampe 82 das photoleitende Band 20, um jegliche darauf verbliebene Ladung vor dem Beginn des folgenden Zyklus zu entfernen. Bei der folgenden Erläuterung wird die Rückseite der Maschine im allgemeinen als die innenliegende Seite bezeichnet, die Vorderseite (d.h. die Seite, die sich näher bei der Bedienungsperson befindet) wird als die außenliegende Seite bezeichnet.
• Um die Wartung zu erleichtern, ist das Vervielfältigungssystem im allgemeinen modular aufgebaut. Das heißt, die vier Entwicklereinheiten sind unter der Unterseite des photoleitenden Bandes 20 in einem herausnehmbaren Moduleinschub 100 gruppiert (Fig. 4), der über Schienen (nicht dargestellt) mit dem Hauptteil des Gerätes verbunden ist. Fig. 5 ist eine Perspektivansicht einer derartigen Entwicklereinheit 40, und einer dazugehörigen Vakuumreinigungskonstruktion. An der innenliegenden Seite 141 jedes Entwicklermoduls befindet sich ein Tonerschacht 143, durch den Toner über eine Verschlußklappenbaugruppe 145 hindurch gelangt, wenn sich die Entwicklergehäuse in ihrer vollständig eingeführten Stellung befinden. Wenn sich das Gerät in Funktion befindet, wirkt die Verschlußklappe mit einem darüberliegenden Tonervorratsbehälter (nicht dargestellt) zusammen und führt dem Entwicklermodul einen Tonervorrat zu. Wie dies in der Technik üblich ist, wird der Toner der Entwicklereinheit 40 durch Schwerkraft zugeführt, und dort mit Schnecken oder anderen mechanischen Mischeinrichtungen mit dem Trägermaterial vermischt, um so Entwickler herzustellen. Die außenliegende Seite 142 der Entwicklereinheit ist mit einer wahlweise verschließbaren außenliegenden Öffnung 150 versehen, die normalerweise bei der elektrostatischen Vervielfältigung verschlossen ist. Die außenliegende und die innenliegende Seite des Entwicklers werden von einer Magnetwalze 147 und möglicherweise der Schneckenkonstruktion überbrückt, wie dies in der Technik üblich ist. Die allgemeine Form des Entwicklergehäuses, d.h., des Gehäuses 149, wird durch ein Metallstrangpreßteil bestimmt, das die Schnecke und die Magnetwalze umgibt. Dieses Strangpreßteil weist eine im allgemeinen rechteckige längliche Öffnung 146 an seiner Oberseite auf, durch die eine haarkristallartige Bürste aus Entwickler vorstehen und das Kopiematerial überstreichen kann.
• Wenn eine Entwicklereinheit in einem Farbvervielfältigungssystem gereinigt werden soll, wird der Einschub, der die vier Entwicklereinheiten enthält (bei einem Schwarzweißgerät eine) aus dem Gerät herausgezogen, indem an einem Moduleinschubgriff 102 oder einer anderen geeigneten Einrichtung gezogen wird. Durch dieses Herausziehen wird jede der Entwicklereinheiten von ihrem entsprechenden Tonervorrat sowie vom Hauptentwicklereinheitsantrieb getrennt. (Der Hauptantrieb ist in Fig. 6 schematisch mit 110 gekennzeichnet.) Dabei wird der Tonerschacht 143 zur Umgebung hin freigelegt. Eine Entwicklergehäuseabdeckung (in Fig. 5 160) wird dann dichtend auf die öffnung 146 einer bestimmten Entwicklereinheit aufgesetzt. Diese Entwicklergehäuseabdeckung 160 ist auch in Fig. 7 und 8 dargestellt und hat die Form eines Segmentes einer zylindrischen Fläche 161, deren Ränder in im allgemeinen planen, rechteckigen Abschnitten 162 und 164 enden. Die Entwicklergehäuseabdeckung ist im Querschnitt (Fig. 8) bogenförmig und so aufgebaut, daß ausreichend Abstand (ungefähr 8 mm) zu der darunterliegenden Magnetwalze besteht, ohne daß ein zu großer Zwischenraum darunter entsteht. Die Abdeckung ist mit einem aus Schaumstoff bestehenden oder einem anderen geeigneten Abdichtungselement 165 an den innenliegenden und außenliegenden Enden versehen, so daß das Entwicklereinheitsgehäuse durch die Abdeckung besser abgedichtet wird. Die Abdeckung 160 besteht vorzugsweise aus transparentem, hochdichtem Kunststoff, so daß Sichtüberwachung der darunterliegenden Entwicklereinheit bei der Reinigung möglich ist.
• Das außenliegende Ende der Entwicklereinheit ist mit einer wahlweise zu verschließenden außenliegenden Düsenöffnung 150 versehen. Es ist wichtig, daß diese Öffnung beim Kopieren verschlossen werden kann, um so das unerwünschte Ausstoßen von Entwickler über die Öffnung bei der Vervielfältigung zu verhindern. Wenn die Entwicklereinheit gereinigt werden soll. kann diese Öffnung freigelegt werden, indem ein Stopfen 151 oder ein anderer wiedereinführbarer mechanischer Verschluß aus der Öffnung entfernt wird. Die Entwicklereinheit weist also, wie zu sehen ist, sowohl eine Öffnung zum Lufteintritt (über den Tonerschacht und die Verschlußklappenbaugruppe) als auch eine Öffnung zum Luftaustritt (über die Vakuumdüse) auf, wobei der Rest gegenüber der Umgebung durch die Entwicklergehäuse abdeckung abgeschlossen ist. Fig. 7 und 8 zeigen die Entwicklergehäuseabdeckung ausführlicher. Der gekrümmte zylindrische Abschnitt der Entwicklergehäuseabdeckung endet in zwei im allgemeinen planen Abschnitten 162 und 164, wobei einer einen Rand aufweisen kann, der so aufgebaut ist, daß er mit der Messerklinge des Entwicklereinheitsstrangpreßteils in Eingriff kommt, und der andere eine Längskante aufweisen kann, die in die andere Seite des Entwicklereinheitsstrangpreßteils paßt. Dem Fachmann sollte klar sein, daß der Aufbau der Dichtungsstruktur, die von der Entwicklergehäuseabdeckung gebildet wird, von der jeweiligen Form des Entwicklergehäuses abhängt, mit dem sie in Eingriff kommen muß.
• Eine Vakuumdüsenvorrichtung 152 kann in die außenliegende Öffnung der Entwicklereinheit eingeführt werden. Eine Vakuumerzeugungsvorrichtung 180 wird daraufhin mit der Vakuumdüse verbunden. Ein Beispiel für eine geeignete Vakuumvorrichtung ist die "Laser Vac"-Vorrichtung, die von Eltrex Company im Bundesstaat New York hergestellt wird. Diese Vakuumvorrichtung ist durch den Einsatz eines elektrisch geerdeten Vakuumschlauchs gekennzeichnet.
• Durch die Drehung der Magnetwalzeneinheit und die damit einhergehende Bewegung des Trägers und des Toners kann eine mögliche elektrische Ladung entstehen, die das Entwicklergehäuses auf gleiche Weise speichern kann, wie ein Kondensator eine hohe elektrische Ladung speichern kann. Daher muß, um das Risiko elektrischen Schlages für den Wartungstechniker, der die Einheit reinigt, auf ein Minimum zu verringern, die Vakuumvorrichtung 180 an dem Entwicklergehäuse 149 geerdet sein, um so jegliche gespeicherte elektrische Energie zu entladen. Dies wird durch die Vakuumdüse erreicht, die einen elektrischen Weg von der Entwicklereinheit zu der Vakuumvorrichtung bildet. Fig. 10 ist eine Perspektivansicht der eingesetzten Düse 152. Die Düse besteht aus Metall und läuft an ihrem unteren Ende in einem kratzfesten, elektrisch leitenden Kunststoffring 153 aus. Die Düse ist, wenn sie eingeführt wird, in elektrischem Kontakt mit einem Entwicklergehäuse-Erdungswinkel 156, der elektrisch mit dem Inneren der Entwicklereinheit verbunden ist. Die Düse kann so elektrische Ladung zu dem elektrische Leiter enthaltenden Schlauch der Vakuumvorrichtung leiten, wodurch die Erdschleife geschlossen wird. Dadurch kann gespeicherte elektrische Energie sicher entladen werden.
• Beim Herausziehen des Einschubs, der die Entwicklereinheiten enthält, werden diese Einheiten von einem wichtigen Abschnitt ihrer mechanischen Antriebsmechanismen getrennt. Beim Reinigen ist es wünschenswert, daß sich die Schnecke und die Magnetwalze der Entwicklereinheit, die gereinigt wird, drehen, wie dies bei normaler Funktion der Fall wäre. Dadurch wird das Material in dem Entwicklereinheitsgehäuse bewegt, so daß die Reinigung beschleunigt wird. Es ist also notwendig, eine Antriebswellenverlängerung 200 (siehe Fig. 6 und 9) vorzusehen, um eine Antriebsverbindung zwischen dem Getriebe der Entwicklereinheiten und der Hauptantriebsstruktur 110 im Inneren des Gerätes wiederherzustellen. Der Techniker kann die Maschine dann so schalten, daß sie beginnt, die entsprechende Einheit anzutreiben.
• Fig. 9 stellt die Entwicklerantriebsverlängerungswelle dar. Diese Vorrichtung besteht aus einer extrudierten hohlen Röhre 202 aus Aluminium oder Kunststoff, die ein mit Zähnen versehenes Kupplungsverbindungsteil an beiden Enden aufweist. Eines oder beide dieser Verbindungsteile können wahlweise an einer federgespannten Querstange angebracht werden, so daß die Verbindungsteile in bezug zueinander zusammengedrückt werden können, um die Einführung und die Entnahme der Antriebsvorrichtung zu erleichtern. Die jeweilige Form der Kupplung an beiden Enden wird durch die jeweils in dem Vervielfältigungsgerät eingesetzten Getriebe bestimmt. Normalerweise kann die Antriebsverlängerungswelle entweder zusammen mit der Schnecke nur der einen schwarzen Entwicklereinheit eingesetzt werden, oder zum gleichzeitigen Antrieb der Farbentwicklereinheiten. Die Magnetwalze wird normalerweise bewegt, indem über das Bedienfeld des Vervielfältigungsgerätes eine Magnetkupplung erregt wird, die der zu reinigenden Einheit entspricht. Dementsprechend tritt, auch wenn alle Schnecken an den drei Farbentwicklereinheiten in Bewegung sind, nur in einer dieser Einheiten Entwicklerbewegung der Art auf, bei der Entwickler aus den Öffnungen an der Oberseite der Entwicklereinheiten, die nicht mit einer Entwicklergehäuseabdeckung verschlossen sind, ausgeblasen werden kann. Der Grund für diese Gruppenanordnung der Entwicklereinheitantriebsstruktur besteht in der höheren Magnetwalzengeschwindigkeit des Entwicklerbehälters für schwarzen Entwickler gegenüber der geringeren Geschwindigkeit, die für die drei Farbeinheiten erforderlich ist. Die Kupplungswelle kann Federdruck aufweisen, so daß sie schnell zwischen den Farbantrieben und dem Antrieb für schwarzen Entwickler hin- und herbewegt werden kann. Die Antriebswellenverlängerung kann, wenn sie nicht benötigt wird, in dem Vervielfältigungsgerät verstaut werden.
• Wenn die Entwicklergehäuseabdeckung, die Vakuumdüse und die Vakuumvorrichtung in Position gebracht worden sind, kann mit der Antriebswellenverlängerungsvorrichtung der entsprechende Antrieb mit der entsprechenden Gruppe von Entwicklergehäusen verbunden werden, und der Vorgang der Reinigung des Entwicklergehäuses kann beginnen (Als Alternative dazu kann die Antriebswellenverlängerungsvorrichtung vor Anbringung der Vakuumvorrichtung in Position gebracht werden.) Die Entwicklereinheitsschnecken der Schwarzweiß- oder der gruppenweise angeordneten Farbentwicklereinheiten und die Magnetwalze der jeweiligen zu reinigenden Entwicklereinheit werden durch einen entsprechenden Befehl an das Bedienfeld des Gerätes in Gang gesetzt. Dadurch beginnt die Bewegung des Inhaltes der Entwicklereinheit. Die Vakuumvorrichtung saugt über den Tonerschacht Luft mit Turbulenzen und zyklonartig in das Entwicklereinheitsgehäuse durch die Einheit hindurch und aus der Düsenöffnung aus. Es hat sich erwiesen, daß durch den Luftstrom eine Entwicklereinheit, die 800 Gramm Entwicklermaterial enthält, in nur zwei Minuten gereinigt wurde.
• Wenn festgestellt wird, daß die Einheit gereinigt ist (dies läßt sich durch die transparente Gehäuseabdeckung hindurch sehen), kann die Entwicklereinheit mit dem System der Erfindung wieder mit Entwickler gefüllt werden. Die Düse und die Vakuumvorrichtung werden entfernt und gegen einen vorgefüllten Entwicklerbehälter ausgetauscht. Dieser Entwickler wird der Entwicklereinheit über Düsenöffnung 150 zugeführt. Gleichzeitig werden die Schnecken des Entwicklergehäuses in Drehbewegung versetzt, um den Entwickler in dem gesamten Entwicklereinheitsgehäuse zu verteilen. Der Vorgang des Nachfüllens kann je nach der dem System zugeführten Entwicklermenge ungefähr zwei Minuten in Anspruch nehmen. Nachdem die Entwicklereinheit mit Entwickler gefüllt worden ist, wird die Magnetwalze kurz in Gang gesetzt, um eine erste Entwicklerbürste herzustellen. Die Gehäuseabdeckung wird beim Nachfüllen an Ort und Stelle belassen, so daß während des kurzen Zeitraumes, während dessen die Magnetwalze betätigt wird, kein Entwickler aus dem Gehäuse versprüht wird.
• Nachdem die Reinigung und das Auffüllen ausgeführt worden sind, die Düsenöffnung 150 wieder verschlossen und die Gehäuseabdeckung entfernt worden ist, kann der Vorgang für andere Entwicklereinheiten wiederholt werden. Dieser Vorgang kann anschließend für die anderen Entwicklereinheiten wiederholt werden. Wenn der Vorgang beendet ist, wird die Antriebswellenverlängerung entfernt, und die Entwicklereinheiten werden in ihre Funktionsstellungen zurückgeführt.
• Es liegt des weiteren im Umfang der Erfindung, eine Vielzahl von Entwicklereinheitsgehäuseabdeckungen vorzusehen, die eine gleichzeitige Reinigung einer Vielzahl von Entwicklereinheiten ermöglichen. In diesem Fall kann jede Einheit an ihre eigene Vakuumquelle oder eine einzelne Vakuumquelle angeschlossen werden, die über entsprechende Druckluftverbindungen mit jeder der Entwicklereinheiten verbunden wird.
• Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine spezielle Ausführung beschrieben wurde, liegt für den Fachmann auf der Hand, daß viele Alternativen, Abwandlungen und Veränderungen möglich sind. Dementsprechend sind alle derartigen Alternativen und Abwandlungen, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen, inbegriffen.

Claims (9)

1. Verfahren zum Reinigen der Entwicklereinheit (40, 42, 44, 46) eines Drucksystems, das das Abdichten weitgehend freiliegender Bereiche der Entwicklereinheit gegenüber der Umgebung durch Anbringen einer Gehäuseabdeckung daran, wobei eine erste nach oben gewandte Öffnung (143) in der Entwicklereinheit zur Umgebung hin verbleibt, das Anbringen einer Vakuumeinrichtung (180, 152) an einer zweiten Öffnung (150) in der Entwicklereinheit und den Einsatz der Vakuumeinrichtung (180, 152) einschließt, um einen Luftstrom durch die Entwicklereinheit zwischen der ersten und der zweiten Öffnung zu erzeugen, und so Teilchen aus der Entwicklereinheit in die Vakuumbereiche zu entfernen.

2. System zum Entfernen von Toner- und Trägerteilchen aus einer Entwicklereinheit (40, 42, 44, 46), das umfaßt:

ein Gehäuse (149) mit einem ersten Ende (141) und einem zweiten Ende (142), einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt sowie einer Öffnung (146) im oberen Abschnitt, die sich im allgemeinen über die Oberseite des Gehäuses erstreckt, wobei die Öffnung in der Oberseite so groß ist, daß Entwicklerteilchen aus dem Gehäuse (149) wirkungsvoll hindurchtreten können; gekennzeichnet durch:

einen nach oben gerichteten Einlaß (143), der sich in der Nähe des ersten Endes (141) befindet, sowie einen wahlweise verschließbaren Auslaß (150), der sich in der Nähe des zweiten Endes (142) des Gehäuses (149) befindet;

eine Gehäuseabdeckung (160), die so geformt ist, daß sie mit dem Gehäuse (149) in Eingriff kommt und die Öffnung (146) in dem oberen Abschnitt des Gehäuses (149) in einer Ruhestellung desselben im wesentlichen abdichtet; und

eine Vakuumeinrichtung (180, 152), die so geformt ist, daß sie an dem Gehäuse (149) angebracht werden kann.

3. System nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch elektrisch leitende Einrichtungen (152), die einen elektrischen Weg zwischen dem Inneren des Gehäuses (149) und einem Punkt an der Außenseite des Gehäuses (149) an den Auslaß (150) angrenzend bilden.

4. System nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine elektrisch leitende Düse (152), die so geformt ist, daß sie an dem Auslaß (150) angebracht werden kann.

5. System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumeinrichtung (180, 152) einen Schlauch (180) enthält, der einen Weg für eine elektrische Erdung bildet, und des weiteren eine Düse (152) enthält, die einen elektrisch leitenden Weg aufweist und die so geformt ist, daß sie sowohl an dem Gehäuse (149) als auch an dem Schlauch (180) angebracht werden kann.

6. Verfahren nach Anspruch 1, das einschließt:

Bewegen der Entwicklereinheit (40, 42, 44, 46) in eine Position, in der sie leicht zugänglich ist;

Herstellen der ersten Öffnung (143) zwischen einem ersten Ende (141) der Entwicklereinheit und der Umgebung;

Herstellen der zweiten Öffnung (150) an einem zweiten Ende (142) der Entwicklereinheit;

Bereitstellen einer Gehäuseabdeckung (160) zum Abdichten weitgehend freiliegender Bereiche der Entwicklereinheit gegenüber der Umgebung; Anbringen der Vakuumeinrichtung (180, 152) an der zweiten Öffnung (150) am zweiten Ende (142) der Entwicklereinheit; und

Nutzen der Vakuumeinrichtung (180, 152) zur Erzeugung eines Luftstroms, der von der Öffnung (143) am ersten Ende (141) durch die Entwicklereinheit und einen Schlauch (180) zu der Vakuumeinrichtung strömt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Dreheinrichtung (200), mit der eine Schnecke und/oder eine Magnetwalze in der Entwicklereinheit gedreht wird, wenn die Entwicklereinheit aus dem Vervielfältigungsgerät herausgezogen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch:

Lösen der Vakuumeinrichtung (180, 152) von der zweiten Öffnung (150),

Einfüllen einer vorgegebenen Menge Entwickler in die Entwicklereinheit über die zweite Öffnung (150),

Entfernen der Gehäuseabdeckung (160);

Abdichten der zweiten Öffnung (150) und Zurückführen der Entwicklereinheit in ihre Funktionsstellung.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung (200) eine hohle Röhre und eine mit Zähnen versehene Kupplung an jedem Ende der Röhre (202) enthält, wobei die Röhre und die Kupplungen so lang sind, daß sie den Zwischenraum zwischen einem Hauptantrieb (110) und der Entwicklereinheit überbrücken, wenn sich ein herausziehbarer Einschub, in dem die Entwicklereinheit angebracht ist, in seinem herausgezogenen Zustand befindet, wobei die Kupplungen des weiteren so geformt sind, daß sie schnell an einem eingreifenden Element an dem Hauptantrieb (110) und an einem eingreifenden Element an der Entwicklereinheit angebracht werden können.