[0001] Die Erfindung betrifft eine pneumatische Fördereinrichtung für ein elektrofotografisches
Druck- oder Kopiergerät mit einer Einrichtung zur Rückführung von Überschußtoner zur
Entwicklerstation.
[0002] Bei elektrografischen Druck- oder Kopiergeräten, die nach dem Prinzip der Elektrofotografie,
Ionografie oder Magnetografie arbeiten, wird mit Hilfe einer zeichenerzeugenden Einrichtung
auf einem Zwischenträger ein latentes Bild erzeugt, das in einer Entwicklerstation
mit Toner eingefärbt wird. Das Tonerbild wird dann in einer Umdruckstation auf den
Aufzeichnungsträger umgedruckt und in einer Fixierstation fixiert. Vor dem Aufbringen
eines neuen latenten Zeichenbildes auf dem Zwischenträger ist es erforderlich den
Zwischenträger von anhaftendem Resttoner zu reinigen. Dies kann mit Hilfe einer Bürste
und Unterdruck in einer Bürstenreinigungsstation erfolgen. Auch in der Entwicklerstation
kann es erforderlich sein, anfallenden Resttonerstaub abzusaugen und aus der Entwicklerstation
zu entfernen.
[0003] Dieser Abfalltoner wird üblicherweise in einem im Gerät befindlichen Auffangbehälter
gesammelt und von Zeit zu Zeit weggeworfen. Eine Wiederverwendung dieses Abfalltoners
war bisher nicht vorgesehen, da in Geräten mit hohen Anforderungen an die Druckqualität
nur Frischtoner verarbeitet werden kann.
[0004] Zwar ist es bei elektrofotografischen Druckeinrichtungen bereits bekannt, den Abfall
oder Überschußtoner von der Reinigungsstation und der Entwicklerstation abzusaugen,
ihn in einem Zyklonabscheider aus der Absaugeluft abzuscheiden und kontinuierlich
über eine Fördereinrichtung der Entwicklerstation wieder zuzuführen. Es hat sich jedoch
herausgestellt, daß bei hohen Anforderungen an die Druckqualität eine derartige einfache
Rückführung nicht möglich ist. Der Abfalltoner enthält Schmutzpartikel, verbrauchte
Tonerpartikel und andere den Druckprozeß störende Partikel, die sich negativ auf die
Druckqualität auswirken.
[0005] Aus der US-A-3,439,630 ist eine pneumatische Fördereinrichtung für ein elektrofotografisches
Druckgerät zum Fördern von Toner und/oder Schmutzpartikeln aus Aggregaten des Gerätes
bekannt. Die Einrichtung weist zwei Unterdruck erzeugende Einrichtungen in Form von
Luftpumpen und zwei Partikelabscheider in Form von Zyklonfiltern auf, über die der
Überschußtoner im Bereich der Umdruckstation und der im Entwicklerraum der Entwicklerstation
befindliche Toner abgesaugt und in Schmutzpartikel und wiederverwendbaren Toner separiert
wird. Die Schmutzpartikel werden in einer Filterbox abgefangen und der wiederverwendbare
Toner wird dem Entwicklerraum, z.B. jedesmal beim Einschalten der Druckeinrichtung
zugeführt.
[0006] Ähnliche Einrichtungen sind auch in der JP-A-61 100 783 und der JP-A-59 143 180 beschrieben.
[0007] Ein weiteres Problem beim Recycling von Toner besteht darin, daß zum Entwickeln der
Ladungsbilder in der Entwicklerstation der Toner triboelektrisch aufgeladen werden
muß und zwar in einer definierten Weise. Führt man undefiniert aufgeladenen Abfalltoner
erneut der Entwicklerstation zu, kann dies zu Störungen im Ladungsverhalten des Toners
in der Entwicklerstation führen, was wiederum die Druckqualität negativ beeinflußt.
[0008] Ziel der Erfindung ist es deshalb eine pneumatische Fördereinrichtung für ein elektrografisches
Druck- oder Kopiergerät mit einer Tonerrückführeinrichtung bereitzustellen, bei der
in den Aggregaten des Gerätes entstehender Abfalltoner in einfacher Weise in die Entwicklerstation
rückgeführt und wiederverwendet werden kann, ohne daß darunter die Druckqualität leidet.
[0009] Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Einrichtung so auszugestalten, daß die
Tonerförderung unterschiedlichen Anforderungen an die Druckqualität leicht angepaßt
werden kann.
[0010] Dieses Ziel wird bei einer pneumatischen Fördereinrichtung der genannten Art gemäß
den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst. Eine weitere Lösung ist durch das
Verfahren gemäß Anspruch 14 gegeben.
[0011] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
[0012] Transportiert man in Druck- oder Kopiergeräten den Toner mit Hilfe einer pneumatischen
Fördereinrichtung, so läßt sich in der Fördereinrichtung in einfacher und funktionssicherer
Weise eine Tonerrecycleeinrichtung anordnen, die aus dem abgesaugten Abfall oder Überschußtoner
den recyclefähigen Toner separiert und der Entwicklerstation erneut zuführt. Schmutzpartikel
und andere die Druckqualität negativ beeinflußende Partikel werden gesondert entsorgt.
Damit verlängert sich in vorteilhafter Weise die Betriebsdauer des Gerätes mit einem
vorgegebenen Tonervorrat, ohne daß dieser häufig erneuert werden muß. Die anfallende
Menge an nichtrecyclefähigem Toner und an Schmutzpartikeln wird auf ein Mindestmaß
reduziert.
[0013] Die pneumatische Fördereinrichtung kann gleichzeitig dazu verwendet werden, andere
den Druckbetrieb störende Partikel, wie Papierabrieb oder Stanzteilchen aus zum Papiertransport
erforderlichen Aggregaten, wie z.B. die Papierbremse zu entfernen und zu sammeln.
Durch die pneumatische Förderung wird sowohl die Steuerung der Zufuhr von Frischtoner
als auch die Steuerung der Rückführung des gereinigten Toners in die Entwicklerstation
vereinfacht und störungsunanfällig. Da im Fördersystem beständig Unterdruck herrscht,
kann auch im Falle von Undichtigkeiten am System kein Tonerstaub austreten und das
Gerät verschmutzen. Das gesamte Tonerhandling wird wesentlich vereinfacht.
[0014] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Tonerrecycleeinrichtung
als selbständig austauschbare Baueinheit ausgebildet. Bei besonders hohen Anforderungen
an die Druckqualität läßt sich damit in einfacher Weise anstelle der Tonerrecycleeinrichtung
ein Auffangbehälter für den Abfalltoner anordnen. Die Tonerrecycleeinrichtung kann
im Gerät beliebig angeordnet werden. Da außerdem die Menge des angefallenen Resttoners
meßtechnisch erfaßt wird, kann eine Rückführung des Toners in Abhängigkeit vom Resttoneranfall
erfolgen.
[0015] Das der Separierung dienende Partikelfilter wird vorteilhaft automatisch gereinigt,
ohne daß hierzu eine Entnahme des Filters aus dem Gerät erforderlich ist. Die pneumatische
Filtereinrichtung dient sowohl zur Zufuhr von Frischtoner zur Entwicklerstation als
auch zur Tonerrückführung. Damit läßt sich ein bereits vorhandenes pneumatisches Fördersystem
für Frischtoner ohne wesentliche und aufwendige konstruktive Änderung in Abhängigkeit
von den Anforderungen an das Gerät durch eine Tonerrückführeinrichtung erweitern.
Der technische Aufwand für ein Tonerrückführsystem wird wesentlich vermindert. Da
die Entwicklerstation gesteuert über ein Zweiwegeventil einerseits aus einem Vorratsbehälter
für Frischtoner, andererseits aus einem Zwischenbehälter für recyclefähigen, dem Frischtoner
entsprechenden Toner mit Toner versorgt wird, ist die Tonerzufuhr gepuffert. Die Zufuhr
von Frischtoner und das Untermischen von wiedergewonnenem Toner läßt sich damit betriebszustandsabhängig
steuern. Eine plötzlich auftretende Tonerverarmung in der Entwicklerstation infolge
hohem Tonerverbrauchs läßt sich leicht ausgleichen. Die Verwendung von elektrisch
leitfähigem Material für das Leitungssystem verhindert eine unkontrollierte Aufladung
des Toners beim Transport.
[0016] Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1 ein schematisches Funktionsschaltbild einer pneumatischen Tonerfördereinrichtung
für ein elektrografisches Druckgerät
Figur 2 eine Schnittdarstellung einer in der pneumatischen Fördereinrichtung angeordneten
Tonerrecycleeinrichtung mit zugeordnetem Tonerwegeventil
Figur 3 eine Schnittdarstellung der Tonerrecycleeinrichtung im Normalzustand während
des Druckbetriebes
Figur 4 eine Schnittdarstellung der Tonerrecycleeinrichtung bei der Tonerrückführung
während des Druckbetriebes
Figur 5 eine Schnittdarstellung der Tonerrecycleeinrichtung im Reinigungsbetrieb
Figur 6 eine schematische perspektivische Darstellung einer alternativen Anordnung
einer Tonerrecycleeinrichtung oder eines Tonerauffangbehälters im Gerät
Figur 7 und Figur 8 Explosionsdarstellungen der Tonerrecycleeinrichtung und
Figur 9 eine Explosionsdarstellung eines Tonerregelventils.
[0017] Eine elektrofotografische Druckeinrichtung zum Bedrucken von Endlospapier enthält
eine Entwicklerstation 10 zum Einfärben eines auf einer Fotoleitertrommel erzeugten
Ladungsbildes mit Hilfe eines Entwicklergemisches aus Tonerteilchen und ferromagnetischen
Trägerteilchen. Die Entwicklerstation 10 gliedert sich dabei in ein Entwicklerstationsgehäuse
11 zur Aufnahme von Antragselementen wie Magnetbürste, Tonertransportwalze usw. und
in eine oberhalb des Entwicklerstationsgehäuses 11 angeordnete Dosiereinrichtung 12
zum dosierten Zuführen von Toner 13 zum Entwicklerstationsgehäuse 11. Am Entwicklerstationsgehäuse
11 befindet sich eine Entleeröffnung 14 zum Absaugen des Entwicklergemisches aus dem
Entwicklerstationsgehäuse sowie eine Saugleitung 15 zum Absaugen des beim Entwicklerprozesses
im Bereich von Antragselementen entstehenden Tonerstaubs. Eine der Dosiereinrichtung
12 zugeordnete Tonerbox 16 enthält einen als Pufferraum für den Toner dienenden Filterraum
der durch ein Tonerfilter 17 abgedeckt ist. Das Tonerfilter 17 ist halbkreisförmig
ausgebildet, wobei sich zwischen Tonerfilter 17 und den Wandungen der Tonerbox 16
ein Lufttransportkanal 18 befindet, der bis zu einem Anschlußbereich an der Tonerbox
geführt ist. Im Lufttransportkanal 18 befindet sich eine elektrisch gesteuerte Verschlußeinrichtung
in Form eines Saugtaktventiles 19, das elektrisch gesteuert den Lufttransport im Lufttransportkanal
18 unterbricht bzw. freigibt. Der Filterraum enthält ein über einen Motor 20 angetriebenes
Rakel 21 zur Durchmischung des Toners 13 sowie einen Tonerfüllstandsensor 22, der
z.B. kapazitiv den Tonerfüllstand im Filterraum ermittelt. Gekoppelt mit dem Filterraum
der Tonerbox ist eine Tonerförderleitung 23 zur Zuführung von Toner in den Filterraum
und zwar durch Anlegen von Unterdruck an den Lufttransportkanal 18 bei geöffnetem
Saugtaktventil 19. Der Toner 13 setzt sich dabei im Filterraum ab und wird vom Rakel
21 durchmischt, wobei das Rakel 21 auch an der Innenseite des Tonerfilters 17 entlangstreift
und so das Filter freihält. Unterhalb des Filterraumes befindet sich eine hier nicht
dargestellte Zuführeinrichtung mit einer Tonerdosiereinrichtung, z.B. in Form einer
an einer Wandung anliegenden Schaumstoffwalze, die den Toner dosiert dem Entwicklerstationsgehäuse
11 zuführt.
[0018] Die Tonerfördereinrichtung weist weiterhin einen Partikelabscheider 24 in Form eines
Zyklonfilters auf mit unterhalb des Zyklonfilters 24 angeordneter Tonerrecycleeinrichtung
25, deren Aufbau später erläutert wird. Das Zyklonfilter 24 ist über die Saugleitung
15 mit dem Entwicklerstationsgehäuse 11, über eine Saugleitung 26 mit dem Lufttransportkanal
18 der Tonerbox und über eine Saugleitung 27 mit einer Reinigungsstation 28 für die
Fotoleitertrommel gekoppelt, wobei in der Saugleitung 26 zur Reinigungsstation 28
mit Reinigungsbürste eine elektrisch verstellbare Drosselklappe 29 angeordnet ist.
Im Drosselbetrieb befindet sich die Drosselklappe 29 in der dargestellten 45° Position,
d.h. durch teilweises Schließen der Saugleitung 27 ist der anliegende Unterdruck reduziert.
Im Reinigungsbetrieb wird sie in eine 90° Position verschwenkt und damit die Saugleitung
27 geöffnet. Der Unterdruck liegt nun voll an der Reinigungsstation an.
[0019] Ausgangsseitig steht das Zyklonfilter 24 über eine weitere Saugleitung 30 mit einer
Unterdruck erzeugenden Einrichtung 31 in Verbindung. Diese enthält ein Partikelfeinfilter
32 mit zugeordnetem Unterdrucksensor 33 zum Erfassen des Unterdruckes in der Einrichtung
31 sowie einen mit einer Turbine 34 gekoppelten Antriebsmotor 35 und einen Luftverteiler
36 (FUMES).
[0020] Eine im Papiertransportkanal der Druckeinrichtung angeordnete Unterdruck-Papierbremse
37 ist über eine weitere Saugleitung 38 mit der Saugleitung 30 gekoppelt. Der Unterdruck
an der Papierbremse 37 wird über eine elektrisch verstellbare Drosselklappe 39 und
ein Magnetventil 40 gesteuert.
[0021] Zur Zuführung des über die Tonerrecycleeinrichtung 25 wiedergewonnenen Toners zur
Tonerbox 16 der Entwicklerstation dient eine Saugleitung 41, die die Tonerrecycleeinrichtung
25 mit der Tonerförderleitung 23 verbindet. Die Tonerförderleitung 23 ist außerdem
über eine Saugleitung 42 mit einem Tonervorratsbehälter 43 für Frischtoner gekoppelt.
[0022] Der Tonervorratsbehälter 43 enthält eine auswechselbar angeordnete Tonerflasche 44
sowie ein in die Tonerflasche 44 einbringbares Saugrohr 45. Bei Anlegen von Unterdruck
an die Saugleitung 42 wird über das Saugrohr 45 Umgebungsluft angesaugt. Diese erfaßt
die Tonerpartikel 13 in der Tonerflasche 44 und transportiert sie über die Saugleitung
42 zur Tonerbox 16. Um die Zufuhr entweder von Recycletoner aus der Tonerrecycleeinrichtung
25 oder von Frischtoner 13 aus dem Tonervorratsbehälter 43 steuern zu können, ist
zwischen den Saugleitungen 41 und 42 ein Tonerzufuhrventil 46 in Form eines Zweiwegeventils
angeordnet, mit dem alternativ die Saugleitungen 41 und 42 geöffnet und geschlossen
werden können. Der Aufbau des Tonerzufuhrventils 46 wird später näher beschrieben.
[0023] Gesteuert wird die Tonerförderung im Tonerfördersystem über eine Steueranordnung
47, die Bestandteil der Gerätesteuerung des Controllers des Gerätes sein kann. Bei
dem Controller handelt es sich um einen üblichen mikroprozessorgesteuerten Controller,
der über eine Busleitung mit einem Bedienfeld 48 des Gerätes in Verbindung steht.
Über das Bedienfeld 48 können menügesteuert die Betriebsparameter des Gerätes wie
Druckbreite, Fixiertemperatur, Druckbetrieb, Reinigungsbetrieb usw. eingegeben bzw.
festgelegt werden. Gekoppelt mit dem Controller bzw. Bestandteil der Gerätesteuerung
ist eine Meßwerterfassung und Ansteueranordnung 49, die dazu dient, die von den verschiedenen
Sensoren der Tonerfördereinrichtung empfangenen Signale zu erfassung und umzusetzen
und die Tonerförderung über den Unterdruck zu steuern. Sie ist hardwaremäßig als übliche
mikroprozessorgesteuerte Anordnung aufgebaut.
[0024] Die Tonerfördereinrichtung dient zum Transport von Toner und Partikeln im Druckgerät.
Sie ermöglicht unter anderem Frischtoner von dem Tonervorratsbehälter 43 in die Entwicklerstation
10 zu transportieren, ein Gemisch aus Toner und Schmutzpartikel aus der Entwicklerstation
10 und der Reinigungsstation 28 abzusaugen, mit dem Zyklonfilter 24 das Gemisch aus
dem Luftstrom auszuscheiden, in der Tonerrecycleeinrichtung 25 in recyclefähigen Toner
und in Schmutzpartikel zu separieren und den separierten recyclefähigen Toner der
Entwicklerstation 10 erneut zuzuführen. Weiterhin ermöglicht sie die separierten Schmutzpartikel
aus Entwicklerstation 10 und Reinigungsstation 28 und aus der Papierbremse 37 in dem
Feinfilter 32 der Unterdruck erzeugenden Einrichtung 31 zu sammeln. Für alle diese
Funktionen wird funktionsabhängig gesteuert an die verschiedenen Aggregrate wie Vorratsbehälter
43, Entwicklerstation 10, Reinigungsstation 28, Papierbremse 37 und Tonerrecycleeinrichtungunterdruck
25 angelegt.
[0025] Die verschieden Funktionen der Tonerfördereinrichtung werden nun anhand der an den
Funktionen beteiligten Aggregate näher beschrieben:
Tonerrecycling
[0026] Wesentliches Funktionselement für das Tonerrecycling ist die Tonerrecycleeinrichtung
25, deren prinzipieller Aufbau in der Figur 2 dargestellt ist. Der Aufbau im einzelnen
ergibt sich aus den Figuren 7 und 8. Die Tonerrecycleeinrichtung enthält einen Filterraum
50 mit einem Mündungsbereich 51 zum Zyklonfilter 24 und einem Austrittsbereich 52.
Im Mündungsbereich 51 ist ein Partikelsieb oder Partikelfilter 53 angeordnet. Eine
steuerbare Verschlußklappe 54 verschließt oder öffnet den Austrittsbereich 52. Der
Filterraum 50 weist weiterhin eine Luftzuführöffnung 55 auf. Der Luftzuführöffnung
55 zugeordnet ist ein elektrisch betätigbares Magnetventil 56, das bedarfsweise die
Luftzuführöffnung 55 öffnet oder schließt und so den Filterraum 50 mit der Umgebungsluft
verbindet. Gekoppelt mit dem Filterraum 50 über dessen Austrittsbereich 52 ist ein
Tonerabsetzraum 57. Er weist ebenfalls eine Luftzuführöffnung 58 auf, die über eine
steuerbare Verschlußklappe 59 gegenüber der Umgebungsluft geöffnet und verschlossen
werden kann. Der Tonerabsetzraum 57 ist trichterförmig ausgebildet und ist über einen
Mündungsbereich 60 mit der Saugleitung 41 zur Tonerbox 16 gekoppelt. Er enthält weiterhin
einen Tonersensor 61 zur Ermittelung der Tonerfüllstandshöhe im Tonerabsetzraum 57
durch kapazitive Messung.
[0027] Wie aus den Figuren 7 und 8 ersichtlich ist der Filterraum 50 und der Tonerabsetzraum
57 in einem Gehäuse 62 angeordnet, das die Funktionselemente der Recyclingeinrichtung
aufnimmt. Diese sind: Das Partikelsieb 53, z.B. aus einem Drahtgeflecht, das auswechselbar
im Mündungsbereich 51 zum Zyklonfilter angeordnet ist. Das Magnetventil 56 zum Öffnen
und Schließen der Luftzuführöffnung 55. Die steuerbaren Verschlußklappen 54 und 59
am Filterraum 50 bzw. am Tonerabsetzraum 57, sowie die zugeordneten Antriebselemente
zur Betätigung der Verschlußklappen 54 und 59.
[0028] Die Verschlußklappen 54, 59 sind auf Drehachsen 63 schwenkbar gelagert, die einseitig
aus dem Gehäuse 62 ragen (Figur 7). Auf den nach außen ragenden Drehachsen 63 sind
Schließfedern 64 angeordnet, die mit Betätigungselementen 65 zusammenwirken. Die Betätigungselemente
65 wiederum sind über Schubstangen 66 mit einem Antriebselement 67 verbunden, das
über einen Zahnriemen 68 mit einer Antriebswelle 69 eines Getriebemotores 70 gekoppelt
ist.
[0029] Eine das Antriebselement 67 für die Schubstangen 66 aufnehmende Achse 71 ragt mit
ihrem gegenüberliegenden Achsende aus dem Gehäuse 62 (Figur 8) auf dem ein Positionsgeber
72 in Form eines Magneten angeordnet ist. Dieser wirkt mit drei, auf einer Stützplatte
73 befestigten Positionssensoren (Hallsensoren) H1, H2 und H3 zusammen. Sie dienen
zur Abtastung der Position der Achse 71 und damit zur Abtastung der Position der Klappen
54 und 59. Die Stützplatte 73 nimmt außerdem eine Steuerungsbaugruppe 74 in Form eines
Schaltkreises auf, der über Anschlüsse 75 mit der Ansteueranordnung 49 verbindbar
ist. Weiterhin ist auf der Stützplatte 73, mit der Steuerungsbaugruppe 74 elektrisch
gekoppelt ein Differenzdrucksensor 76 angeordnet. Zwei Druckleitungen 77 des Differenzdrucksensors
76 münden unterhalb und oberhalb des Partikelsiebes 53 in den Mündungsbereich 51 des
Filterraumes 50. Sie erfassen über den Differenzdrucksensor 76 den Differenzdruck
am Partikelsieb 53 und damit den Verschmutzungsgrad des Partikelfilters 53. Ist der
Differenzdruck hoch, ist das Partikelsieb 53 verschmutzt und damit undurchlässig.
Bei unverschmutzten Partikelsieb ist das Partikelsieb durchlässig.
[0030] Wird über den Getriebemotor 70 die Achse 71 gedreht und damit die Schubstangen 66
betätigt, schließen sich die Klappe 59 und 54 in Abhängigkeit von der Drehposition,
wobei das Schließen entgegen der Federkraft der Schließfedern 64 erfolgt. Bei einem
entsprechenden Weiterdrehen der Achse 71 öffnen sich die Klappen 54 und 59 wieder
selbständig unter der Wirkung der Schließfedern 64.
[0031] Ein weiteres wesentliches Funktionselement für das Tonerrecycling und die Frischtonerzufuhr
zur Entwicklerstation ist das Tonerzuführventil 46 zum Öffnen und Schließen der Saugleitungen
41 und 42 (Figur 1). Wie in der Figur 9 in Verbindung mit der Figur 1 dargestellt,
besteht das Tonerzuführventil 46 aus zwei in einem Träger 78 angeordneten Silikonschläuchen
79 mit Anschlußstutzen 80 für die Saugleitungen 41 und 42. Zwischen den Silikonschläuchen
79 befindet sich eine über einen Antriebsmotor 81 drehbare Exzenterrolle 82, die in
Abhängigkeit von ihrer Drehposition die Silikonschläuche 79 quetscht und damit schließt
oder öffnet. Auf der Exzenterrolle 82 angeordnet ist ein Magnet 83 als Positionsgeber,
der mit Positionssensoren (Hallsensoren) H4 und H5 zusammenwirkt. Diese sind ortsfest
dem Träger 78 zugeordnet. In Abhängigkeit von der Drehpositon der Exzenterrolle 82
und damit von dem Schließzustand der Silikonschläuche 79 liefern die Positionssensoren
H4 und H5 ein Abtastsignal an die Ansteueranordnung 49 des Controllers 47.
Funktionsbeschreibung der Tonerrecycleeinrichtung
[0032] In Abhängigkeit von den Ansteuersignalen der Ansteueranordnung 47 ist die Tonerrecycleeinrichtung
25 in drei Betriebszustände einstellbar, die sich im wesentlichen durch die verschiedenen
Klappenstellungen der Klappen 59 und 54 und dem Einstellzustand des Tonerventils 46
unterscheiden. Diese sind:
Figur 3, Normalzustand während des Druckbetriebes
Figur 4, Recyclezustand zur Tonerrückführung während des Druckbetriebs
Figur 5, Reinigungszustand zum Reinigen des Partikelsiebs 53 und zur Rückführung der
Schmutzpartikel in den Feinfilter 32 der Unterdruck erzeugenden Einrichtung 31 bei
Bedarf, z.B. während einer Druckpause.
[0033] Im Normalzustand (Figur 3) ist das Luftventil 56 des Filterraumes 50 geschlossen,
ebenso die Luftzuführöffnung 58 des Tonerabsetzraums 57 über die Klappe 59. Die dem
Austrittsbereich 52 des Filterraums 50 zugeordnete Klappe 54 ist geöffnet. Über das
Tonerzuführventil 46 luftdicht verschlossen ist die Saugleitung 41. Damit herrschen
im Zyklonfilter 54, im Filterraum 50 und im Tonerabsetzraum 57 die gleichen Druckverhältnisse
und die recyclefähigen Tonerpartikel aus dem Zyklonfilter 24 fallen durch das Partikelsieb
53 in den Tonerabsetzraum 57 und werden dort gesammelt. Nicht recyclefähigen zu großen
Klumpen verklumpter Toner oder Schmutzpartikel 84 verbleiben im Zyklonfilter 24 zurückgehalten
durch das Partikelsieb 53.
[0034] Um bedarfsweise Frischtoner aus dem Tonervorratsbehälter 43 zuführen zu können ist
die Saugleitung 42 geöffnet. Wird in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Tonerfüllstandssensors
22 der Tonerbox 16 Frischtoner angefordert, wird gesteuert von der Ansteueranordnung
49 das Saugtaktventil 19 geöffnet und damit Unterdruck an die Tonerförderleitung 23
angelegt. Der so im Saugrohr 45 des Tonervorratsbehälters 43 erzeugte Luftstrom transportiert
Frischtoner aus der Tonerflasche 44 in die Tonerbox 16.
[0035] Hat sich ausreichend viel recyclefähiger Toner im Tonerabsetzraum 57 angesammelt,
wobei der Füllzustand über den Tonersensor 61 abgetastet wird, so wird während des
Druckbetriebes der recyclefähige Toner in die Tonerbox 16 der Entwicklerstation rückgeführt
(Fig. 4). Zu diesem Zwecke wird angesteuert über die Ansteueranordnung 49 die Klappe
54 des Filterraumes 50 geschlossen und die Klappe 59 der Luftzuführöffnung 58 des
Tonerabsetzraumes 57 geöffnet. Das Tonerzuführventil 46 gibt die Saugleitung 41 frei
und schließt die Saugleitung 42 zum Tonervorratsbehälter 43. Angesteuert über die
Ansteueranordnung 49 öffnet sich das Saugtaktventil 19, womit Unterdruck an der Tonerförderleitung
23 und damit an der Saugleitung 41 anliegt. Über die geöffnete Luftzuführöffnungen
58 wird Umgebungsluft angesaugt, die durch den Tonerabsetzraum 57 strömt und so den
im Tonerabsetzraum 57 angesammelten, recyclefähigen Toner über die Saugleitung 41
und die Tonerförderleitung 23 zur Tonerbox 16 transportiert.
[0036] Haben sich im Zyklonfilter 24 entsprechend viele Schmutzpartikel 84 angesammelt,
die das Partikelsieb 53 verstopfen, so meldet der Differenzdrucksensor 76 einen entsprechenden
Differenzdruck am Partikelsieb 53 und bei Bedarf z.B. während einer Druckpause wird
die Tonerrecycleeinrichtung 25 in den Reinigungszustand (Fig. 5) versetzt. Dabei wird
angesteuert von der Ansteueranordnung 49 über das Tonerzuführventil 46 die Saugleitung
41 geschlossen. Ebenso geschlossen werden die Klappe 59 der Luftzuführöffnung 58 des
Tonerabsetzraumes 57 und die Klappe 54 des Filterraumes 50. Das Magnetventil 56 öffnet
die Luftzuführöffnung 55 des Filterraumes 50, wodurch Luft durch die Luftzuführöffnung
55 über das Partikelfilter 53 in das Zyklonfilter 24 strömt. Das Saugtaktventil 19
der Tonerbox 16 ist geschlossen. Der so erzeugte Luftstrom transportiert die Schmutzpartikel
84 in das Feinfilter 32 der Unterdruck erzeugenden Einrichtung 31, wo sie sich sammeln.
Beschreibung eines Recyclingablaufes im Einzelnen:
[0037] Im Druckbetrieb befindet sich die Recycleeinrichtung 25 in dem in der Figur 3 dargestellten
Normalzustand. Dabei wird recyclefähiger Toner im Tonerabsetzraum 57 angesammelt.
Nach Erreichen eines durch die Lage und die Ansprechschwelleneinstellung des Tonersensors
61 vorgebbaren Tonerfüllstandes spricht der Tonersensor 61 an und meldet ein entsprechendes
Füllstandsignal an die Ansteueranordnung 49. In Abhängigkeit von dem Füllstandsignal
startet die Ansteueranordnung 49 den Getriebemotor 70 zur Klappenbetätigung. Der Getriebemotor
70 läuft nun solange bis der Magnet 72 des Positionsgebers den Bereich des Hallsensors
H2 erreicht. Dabei wird die Klappe 54 des Filterraumes 50 geschlossen. Nach Erreichen
des Hall gebers H2 stoppt der Getriebemotor 70. Der Hallgeber H2 startet gleichzeitig
den Antriebsmotor 81 des Tonerzufuhrventils 46. Dadurch wird die Exzenterrolle 82,
in die in der Figur 4 dargestellte Postion geschwenkt, in der sie die Saugleitung
42 abklemmt und die Saugleitung 41 öffnet. Der Hallsensor H5 stoppt die Exzenterrolle
82 in dieser Position. Gesteuert vom Ausgangssignal des Hallsensors H5 läuft der Getriebemotor
70 wieder an und öffnet die Klappe 59 der Luftzuführöffnung 58 des Tonerabsatzraumes
57. Nach Erreichen der Position des Hallsensors H3 wird der Getriebemotor 70 wieder
gestoppt. Der Hallsensor H3 löst gleichzeitig den Saugvorgang aus, indem angesteuert
über die Ansteueranordnung 49 das Saugtaktventil 19 geöffnet und eine der Ansteueranordnung
49 zugeordnete Zeitstufe eingeschaltet wird. Während des Absaugvorganges fällt das
Ausgangssignal des Tonersensors 61 wieder ab. Die Zeitstufe schaltet nach einer voreinstellbaren
Zeit von beispielsweise 2 Sek. den Antriebsmotor 81 des Tonerzufuhrventils 46 wieder
ein, wodurch sich die Exzenterrolle 82 wieder dreht, die Saugleitung 42 öffnet und
die Saugleitung 41 abklemmt. Das Ausgangssignal des Hallsensors H4 beendet die Umschaltung
und damit den Absaugvorgang. Gleichzeitig wird über das Ausgangssignal des Hallsensors
H4 das Saugtaktventil 19 geschlossen und der Getriebemotor 70 wieder erneut gestartet.
Bei Erreichen des Hallsensors H1 stoppt der Getriebemotor 70 erneut. Damit ist das
Ende des Recyclingvorganges erreicht. Bei der Drehung in den Bereich des Hallsensors
H1 wurde durch die Schließfeder 64 die Klappe 59 der Luftzufuhröffnung 58 wieder geschlossen
und über die Schubstangen 66 die Klappe 54 des Filterraumes 50 wieder geöffnet. Damit
ist die dem Normalzustand während des Druckbetriebes zugeordnete Ausgangslage wieder
erreicht. Es kann sich erneut recyclefähiger Toner im Tonerabsetzraum 57 ansammeln.
[0038] Durch den automatischen Ablauf des Tonerrecyclevorganges wird ein konstantes Mischungsverhältnis
von wiedergewonnenenm Toner und Frischtoner in der Tonerbox 16 aufrechterhalten. Wird
z.B. viel Toner verbraucht, weil im Druckbetrieb z.B. große Flächen eingefärbt werden,
meldet der Füllstandsensor 22 einen entsprechenden Bedarf an die Ansteueranordnung
49. Daraufhin erfolgt eine erhöhte Zufuhr von Frischtoner aus dem Vorratsbehälter
43. Durch den gesteigerten Verbrauch an Toner wiederum fällt an der Reinigungsstation
viel Resttoner an, aus dem in der Recycleeinrichtung 25 wiederverwertbarer Toner gewonnen
und der Tonerbox 16 zugeführt wird. Da die Zufuhr in Abhängigkeit vom Füllstand im
Tonerabsetzraum 57 erfolgt, erhöht sich der Zufuhrzyklus. Damit stellt sich das ursprüngliche
Mischungsverhältnis wieder ein. Dieses beträgt im eingeschwungenen Zustand etwa 30
% wiedergewonnener Toner und 70 % Frischtoner. Unabhängig vom Verbrauch an Toner ist
damit eine konstante Druckqualität garantiert.
[0039] Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel läuft der Tonerrecyclevorgang im Druckbetrieb
automatisch in Abhängigkeit vom Tonerfüllstand im Tonerabsetzraum 57 ab. Es ist jedoch
auch möglich den Tonerrecyclingvorgang gezielt durch Aufruf über das Bedienfeld 48
zu starten.
[0040] Bei sehr hohen Anforderungen an die Druckqualität kann es günstig sein auf das Tonerrecycling
zu verzichten. Zu diesem Zwecke und um evtl. Wartungsarbeiten am Gerät zu erleichtern,
ist die Tonerrecycleeinrichtung 25 entsprechend der Darstellung der Figur 6 als austauschbare
Baueinheit ausgebildet in Form eines Recyclingeinsatzes.
[0041] Im Druckgerät unterhalb des Zyklonfilters 24 ist eine Einschuböffnung 85 angeordnet,
die zur austauschbaren Aufnahme sowohl des Recyclingeinsatzes (Recyclingvorrichtung
25) als auch einer Catchbox 86 dient. Die Catchkbox 86 ist ein Auffangbehälter zum
Auffangen der durch den Zyklonfilter 24 abgesonderten Partikel. Wird ein bestimmter
Füllstand in der Catchbox 86 erreicht, wird diese entfernt und die darin angesammelten
Partikel aus Tonerteilchen und Schmutzteilchen weggeworfen.
[0042] Um diesen Wechsel zwischen einer Catchbox 86 und dem Recyclingeinsatz 25 in einfacher
Weise zu ermöglichen, enthält die Einschuböffnung 85 Führungsschienen 87, die mit
entsprechenden Führungselementen 88, z.B. in Form von Haken, an der Catchbox 86 bzw.
dem Recyclingeinsatz 25 zusammenwirken. Am Boden der Einschuböffnung 85 befinden sich
elektrische Anschlußbuchsen 89 zur Aufnahme der Anschlußstecker 75 des Recyclingeinsatzes
25 oder eines Anschlußsteckers 90 der Catchbox 86. Die Ansteueranordnung 49 erkennt
über die vorgenommenen Anschlüsse ob es sich bei dem eingeschobenen Sammelbehälter
um die Catchbox 86 oder um einen Recyclingeinsatz 25 handelt. In Abhängigkeit davon
werden die entsprechenden Funktionen geschaltet.
[0043] Die Anschlüsse für den Mündungsbereich 60 und die elektrischen Anschlüsse für den
Antriebsmotor 70 des Recyclingeinsatzes bzw. die elektrischen Anschlüsse 90 der Catchbox
86 können so ausgestaltet sein, daß durch den Einschub in die Einschuböffnung 85 eine
automatische Kontaktgabe bzw. eine automatische Verbindung zwischen Mündungsbereich
60 und Saugleitung 41 erfolgt. Weiterhin können Verriegelungseinrichtungen vorgesehen
sein, die nur in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Gerätes einen Austausch ermöglichen
und die z.B. sicherstellen, daß beim Austausch die Saugleitung 41 geschlossen ist.
[0044] Da beim Austausch der Einsätze der Austrittsbereich des Zyklonfilters 24 freiliegt,
können darin enthaltene Tonerpartikel in die Einschuböffnung 85 fallen und diese verschmutzen.
Um dieses zu verhindern, weisen die Einsätze (Catchbox 86 oder Recyclingeinsatz 25)
eine Auffangwanne 91 auf, die beim Austausch die im Zyklonfilter 24 enthaltenen Restpartikel
auffängt. Es ist auch möglich im Bereich der Ausgangsöffnung des Zyklonfilters 24
einen Verschluß, z.B. in Form eines Schiebers anzuordnen, der während des Austausches
bedarfsweise das Zyklonfilter 24 verschließt. Weiterhin ist es möglich diesen Schieber
über Führungsschienen verschieblich in der Einschuböffnung 85 anzuordnen und mit Befestigungsmitteln
zum austauschbaren Befestigen der Einsätze, sei es nun die Catchbox 86 oder der Recyclingeinsatz
25, zu versehen.
[0045] Wie eingangs bereits beschrieben, werden zum Einfärben des latenten Tonerbildes auf
dem Fotoleiter die Tonerteilchen in der Entwicklerstation triboelektrisch aufgeladen.
Damit diese triboelektrische Aufladung oder auch sonstige Aufladungen den Tonertransport
in der Tonerfördereinrichtung nicht stören, besteht das den Toner aufnehmende Leitungssystem
aus elektrisch leitfähigem Material, z.B. aus Metall oder aus leitfähigem Kunststoff.
Zur Ableitung evtl. Ladungen ist das Leistungssystem geerdet. Um diese Ableitung zu
ermöglichen, können die in Kontakt mit dem Toner kommenden Innenflächen des Leitungssystem
mit einer leitfähigen Schicht überzogen sein oder aber es befinden sich auf der Innenfläche
des Leitungssystems entsprechende Erdungsleitungsbahnen.
[0046] Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Tonerfördereinrichtung der Figur 1
ist als Partikelabscheider 24 ein Zyklonfilter angeordnet. Anstelle des Zyklonfilters
ist auch möglich andere Partikelabscheider, z.B. Siebe oder dergl. anzuordnen. Hierzu
ist es möglich, die Klappen in der Tonerrecyclingeinrichtung 25 durch entsprechende
andere Verschlüsse wie Schiebeelemente oder Verschlußventile zu ersetzen. Was die
Ausbildung des Tonerzufuhrventils 46 angeht, so kann dieses durch entsprechende funktionsgleiche
Ventile ersetzt werden, die mit Schiebern oder anderen mechanischen Verschlußeinrichtungen
arbeiten.
Bezugszeichenliste
[0047]
- 10
- Entwicklerstation
- 11
- Entwicklerstationsgehäuse
- 12
- Dosiereinrichtung
- 13
- Toner
- 14
- Entleeröffnung
- 15
- Saugleitung
- 16
- Tonerbox
- 17
- Tonerfilter
- 18
- Lufttransportkanal
- 19
- Saugtaktventil, Magnetventil
- 20
- Motor
- 21
- Rakel, Mischeinrichtung
- 22
- Tonerfüllstandssensor
- 23
- Tonerförderleitung
- 24
- Partikelabscheider, Zyklonfilter
- 25
- Tonerrecycleeinrichtung, Recyclingeinsatz
- 26, 27
- Saugleitung
- 28
- Reinigungsstation
- 29
- Drosselklappen
- 30
- Saugleitung
- 31
- Unterdruck erzeugende Einrichtung
- 32
- Partikelfeinfilter
- 33
- Unterdrucksensor
- 34
- Turbine, Gebläse
- 35
- Antriebsmotor
- 36
- Luftverteiler, Fumes
- 37
- Papierbremse
- 38
- Saugleitung
- 39
- Drosselklappe
- 40
- Magnetventil
- 41, 42
- Saugleitung
- 43
- Tonervorratsbehälter für Frischtoner
- 44
- Tonerflasche
- 45
- Saugrohr
- 46
- Tonerzuführventil
- 47
- Controller, Steueranordnung
- 48
- Bedienfeld
- 49
- Meßwert, Erfassungs- und Ansteueranordnung, Steueranordnung
- 50
- Filterraum
- 51
- Mündungsbereich
- 52
- Austrittsbereich
- 53
- Partikelsieb, Partikelfilter
- 54
- Steuerbare Verschlußklappe
- 55
- Luftzuführöffnung
- 56
- Magnetventil, Luftventil
- 57
- Tonerabsetzraum
- 58
- Luftzuführöffnung
- 59
- steuerbare Verschlußklappe
- 60
- Mündungsbereich
- 61
- Tonersensor
- 62
- Gehäuse
- 63
- Drehachsen
- 64
- Schließfeder
- 65
- Betätigungselemente, Steuerelemente
- 66
- Schubstangen
- 67
- Antriebselement
- 68
- Zahnriemen
- 69
- Antriebswelle
- 70
- Getriebemotor
- 71
- Achse
- 72
- Positionsgeber
- H1, H2, H3
- Hallsensoren, Positionssensoren
- 73
- Stützplatte
- 74
- Steuerungsbaugruppe
- 75
- Anschlüsse, Stecker
- 76
- Differenzdrucksensor
- 77
- Druckleitung
- 78
- Träger
- 79
- Silikonschläuche
- 80
- Anschlußstutzen
- 81
- Antriebsmotor
- 82
- Exzenterrolle
- 83
- Magnet, Positionsgeber
- H4, H5
- Positionssensoren, Hallsensoren
- 84
- Schmutzpartikel
- 85
- Einschuböffnung
- 86
- Catchbox, Auffangbehälter
- 87
- Führungsschienen
- 88
- Führungselement, Haken
- 89
- Anschlußbuchse
- 90
- Anschlußstecker
- 91
- Auffangwanne
1. Pneumatische Fördereinrichtung für ein elektrografisches Druck- oder Kopiergerät zum
Fördern von Toner zu und zum Entfernen von Toner und/oder Schmutzpartikeln aus Aggregaten
des Gerätes, insbesondere der Entwicklerstation und der Reinigungsstation, (28) mit
- einer Unterdruck erzeugenden Einrichtung (31) , die über ein Leitungssystem mit
den Aggregaten (10, 28, 37) des Gerätes koppelbar ist,
- einem dem Leitungssystem zugeordneten Partikelabscheider (24), der Mittel zum Abscheiden
von Toner und/oder Schmutzpartikeln aus einem den Partikelabscheider (24) durchströmenden
Luftstrom aufweist,
- einer mit dem Partikelabscheider (24) über Koppelmittel (87, 88) verbindbaren Tonerrecycleeinrichtung
(25) mit einer Tonersepariereinrichtung (53) mit zugeordneter Zuführeinrichtung (50,
57) zum Separieren von recyclefähigem Toner aus dem abgeschiedenen Partikelgemisch
des Partikelabscheiders (24) und zum Zuführen des recyclefähigen Toners über einen
Recycletoner-Förderkanal (41, 23) zu einer Entwicklerstation (10) des Gerätes,
- einer der Entwicklerstation (10) zugeordneten, mit der Tonerrecycleeinrichtung (25)
und einem Frischtonerbehälter (43) koppelbaren Tonerdosiereinrichtung (12) und
- Mitteln (46, 49, 61) zum gesteuerten Zuführen von recyclefähigem Toner und von Frischtoner
zur Tonerdosiereinrichtung (12) in Abhängigkeit vom Anfall an wiederverwendbarem Toner.
2. Pneumatische Fördereinrichtung nach Anspruch 1 mit einer Tonerrecycleeinrichtung (25),
die als selbständige austauschbare Baueinheit ausgebildet ist.
3. Pneumatische Fördereinrichtung nach Anspruch 2 mit Koppelmitteln (87, 88) zur austauschbaren
Aufnahme eines Partikelgemisch-Aufnahmebehälters (86) oder der Tonerrecycleeinrichtung
(25).
4. Pneumatische Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Tonerrecycleeinrichtung
(25) aufweist:
- einen Filterraum (50) mit einem einen Partikelfilter (53) aufnehmenden Mündungsbereich
(51) zum Partikelabscheider (24) und einem ein steuerbares Verschlußelement (54) aufnehmenden
Austrittsbereich (52) , sowie einer Luftzuführöffnung (55) mit zugeordnetem steuerbaren
Verschlußelement (56)
- einer mit dem Filterraum (50) über dessen Austrittsbereich (52) gekoppelter Toner-Absetzraum
(57) mit einer Luftzuführöffnung (58) mit zugeordnetem steuerbarem Verschlußelement
(59) und einem mit dem Förderkanal (41) koppelbaren Mündungsbereich (60).
5. Pneumatische Fördereinrichtung nach Anspruch 4 mit
- einer mit den Verschlußelementen (59, 54, 56) der Tonerrecycleeinrichtung (25) gekoppelten
Steuereinrichtung (49, 47) zur Steuerung der Verschlußelemente (54, 59, 56) derart
- daß zur Reinigung des Partikelfilters (53) und zum Abtransport der Schmutzpartikel
(84) der Austrittsbereich (52) des Filterraums (50) geschlossen und die Luftzuführöffnung
(53) des Filterraums (50) geöffnet
- daß zur Zuführung des recyclefähigen Toners zum Tonerabsetzraum (57) bei unterbrochener
Unterdruckzuführung zum Förderkanal (41), der Austrittsbereich (52) des Filterraums
(50) geöffnet und die Luftzuführöffnung (55) des Filterraums (50) geschlossen
- daß zur Zuführung des recyclefähigen Toners zur Entwicklerstation (10) bei anliegendem
Unterdruck an dem Förderkanal (41), der Austrittsbereich (52) des Filterraums (50)
geschlossen und die Luftzuführöffnung (58) des Tonerabsetzraums (57) geöffnet wird.
6. Pneumatische Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5 mit einer dem Tonerabsetzraum
(57) zugeordneten, den Tonerfüllstand im Tonerabsetzraum erfassenden Sensoreinrichtung
(61).
7. Pneumatische Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit
- einem die Entwicklerstation (10) mit dem Frischtonervorratsbehälter (43) koppelnden
Frischtonerförderkanal (42) und
- einer mit dem Recycletonerförderkanal (41) und dem Frischtonerförderkanal (42) gekoppelten
steuerbaren Verschlußeinrichtung (46) zum alternativen Verschließen der Kanäle (41,
42).
8. Pneumatische Fördereinrichtung nach Anspruch 7, wobei die steuerbare Verschlußeinrichtung
(46) als Zweiwege-Ventil ausgebildet ist mit beidseitig einer Exzenterrolle (82) angeordneten
Förderkanälen (79) zum Quetschen der Förderkanäle (79) über die Exzenterrolle (82)
in Abhängigkeit von ihrer Drehposition.
9. Pneumatische Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 wobei die Tonerdosiereinrichtung
(12) einen Pufferbehälter (16) aufweist, der einerseits mit der Tonerrecycleeinrichtung
(25) und/oder dem Frischtonerbehälter (43) koppelbar ist, andererseits über eine steuerbare
Verschlußeinrichtung (19) mit dem Leitungssystem der Unterdruck erzeugenden Einrichtung
(31).
10. Pneumatische Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit einem der Unterdruck
erzeugenden Einrichtung (31) zugeordneten Feinfilter (32) zur Aufnahme der Schmutzpartikel
(84).
11. Pneumatische Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit einem Zyklonfilter
(24) als Mittel zum Abscheiden von Toner (13) und/oder Schmutzpartikeln (84).
12. Pneumatische Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einer Einrichtung
(76) zur Feststellung der Partikelfilterverschmutzung durch Erfassung der Unterdruckdifferenz
vor und nach der als Partikelfilter ausgebildeten Tonersepariereinrichtung (53).
13. Pneumatische Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mit einem Leitungssystem
das den Toner kontaktierende Ladungen ableitende Wandungsbereiche aus elektrisch leitfähigem
Material aufweist.
14. Verfahren zum pneumatischen Fördern von Toner (13) und zum Entfernen von Toner und/oder
Schmutzpartikeln (84) aus Aggregaten insbesondere Entwicklerstation (10) und Reinigungsstation
(28) eines elektrografischen Gerätes mit folgenden Schritten:
- Absaugen von Toner (13) und/oder Schmutzpartikeln (84) aus den Aggregaten (10, 28,
37) des Gerätes durch Anlegen eines Unterdruckes an die Aggregate über ein Leitungssystem
- Separieren des abgesaugten Tonerschmutzpartikelgemisches in einer Tonerrecycleeinrichtung
(25) in nicht wiederverwendbare Schmutzpartikel (84) und wiederverwendbaren Toner
- Vermischen des wiederverwendbaren Toners mit Frischtoner in Abhängigkeit vom Anfall
an wiederverwendbarem Toner derart, daß sich ein konstantes Mischungsverhältnis einstellt
- Zuführen des Mischtoners zur Entwicklerstation (10)
- Sammeln der Schmutzpartikel (84) in einer Auffangeinrichtung (32).
1. Pneumatic transport device for an electrographic printing or copying machine for transporting
toner to and for removing toner and/or dirt particles from units of the machine, in
particular the developer station and the cleaning station (28), having
- a vacuum-producing device (31), which can be coupled to the units (10, 28, 37) of
the machine via a duct system
- a particle separator (24), which is assigned to the duct system and has means for
separating toner and/or dirt particles from an airstream flowing through the particle
separator (24)
- a toner recycling device (25), which can be connected to the particle separator
(24) via coupling means (87, 88) and has a toner separating device (53) with associated
supply device (50, 57) for separating recyclable toner from the particle mixture separated
by the particle separator (24) and for supplying the recyclable toner, via a recycled
toner transport duct (41, 23), to a developer station (10) of the machine,
- a toner metering device (12) which is assigned to the developer station (10), can
be coupled to the toner recycling device (25) and a fresh toner container (43) and
- means (46, 49, 61) for the controlled supply of recyclable toner and of fresh toner
to the toner metering device (12) as a function of the accumulation of reusable toner.
2. Pneumatic transport device according to Claim 1, having a toner recycling device (25)
which is designed as an independent, exchangeable constructional unit.
3. Pneumatic transport device according to Claim 2, having coupling means (87, 88) for
the exchangeable accommodation of a particle mixture accommodation container (86)
or of the toner recycling device (25).
4. Pneumatic transport device according to one of Claims 1 to 3, wherein the toner recycling
device (25) has:
- a filter space (50) having an opening region (51) towards the particle separator
(24) accommodating a particle filter (53) and an exit region (52) accommodating a
controllable closure element (54), and an air supply opening (55) having an associated
controllable closure element (56)
- a toner settling space (57), which is coupled to the filter space (50) via its exit
region (52), and has an air supply opening (58) with associated controllable closure
element (59) and an opening region (60) which can be coupled to the transport duct
(41).
5. Pneumatic transport device according to Claim 4, having
- a control device (49, 47), which is coupled to the closure elements (59, 54, 56)
of the toner recycling device (25) and controls the closure elements (54, 59, 56)
in such a way
- that, for cleaning the particle filter (53) and for transporting away the dirt particles
(84), the exit region (52) of the filter space (50) is closed and the air supply opening
(53) of the filter space (50) is opened
- that, for supplying the recyclable toner to the toner settling space (57) when vacuum
supply to the transport duct (41) is interrupted, the exit region (52) of the filter
space (50) is opened and the air supply opening (55) of the filter space (50) is closed
- that, for supplying the recyclable toner to the developer station (10) when vacuum
is applied to the transport duct (41), the exit region (52) of the filter space (50)
is closed and the air supply opening (58) of the toner settling space (57) is opened.
6. Pneumatic transport device according to Claim 4 or 5, having a sensor device (61)
which is assigned to the toner settling space (57) and detects the toner filling level
in the toner settling space.
7. Pneumatic transport device according to one of Claims 1 to 6, having
- a fresh toner transport duct (42) which couples the developer station (10) to the
fresh toner supply container (43) and
- a controllable closure device (46), which is coupled to the recycled toner transport
duct (41) and the fresh toner transport duct (42), for the alternate closure of the
ducts (41, 42).
8. Pneumatic transport device according to Claim 7, wherein the controllable closure
device (46) is designed as a two-way valve having transport ducts (79), arranged on
both sides of an eccentric roller (82) for the squeezing of the transport ducts (79)
via the eccentric roller (82) as a function of its rotational position.
9. Pneumatic transport device according to one of Claims 1 to 8, wherein the toner metering
device (12) has a buffer container (16), which can be coupled, on the one hand, to
the toner recycling device (25) and/or the fresh toner container (43) and, on the
other hand, via a controllable closure device (19), to the duct system of the vacuum-producing
device (31).
10. Pneumatic transport device according to one of Claims 1 to 9, having a fine filter
(32), which is assigned to the vacuum-producing device (31), for picking up the dirt
particles (84).
11. Pneumatic transport device according to one of Claims 1 to 9, having a cyclone filter
(24) as means for separating toner (13) and/or dirt particles (84).
12. Pneumatic transport device according to one of Claims 1 to 11, having a device (76)
for determining the particle filter soiling by detecting the vacuum difference before
and after the toner separating device (53) designed as a particle filter.
13. Pneumatic transport device according to one of Claims 1 to 12, having a duct system
which has wall regions which contact the toner, dissipate charges and are made of
electrically conductive material.
14. Process for the pneumatic transport of toner (13) and for the removal of toner and/or
dirt particles (84) from units, in particular the developer station (10) and cleaning
station (28), of an electrographic machine, having the following steps:
- sucking up of toner (13) and/or dirt particles (84) from the units (10, 28, 37)
of the machine by applying a vacuum to the units via a duct system
- separating the sucked-up toner-dirt particle mixture in a toner recycling device
(25) into non-reusable dirt particles (84) and reusable toner
- mixing the reusable toner with fresh toner as a function of the accumulation of
reusable toner in such a manner that a constant mixing ratio is obtained
- supplying the mixed toner to the developer station (10)
- collecting the dirt particles (84) in a catching device (32).
1. Dispositif de transport pneumatique pour une imprimante ou une photocopieuse électrographique
pour transporter du toner vers et pour éliminer du toner et/ou des particules d'impuretés
de groupes de l'appareil, en particulier de la station de développement et de la station
de nettoyage (28), comportant
- un dispositif générateur de dépression (31) pouvant être relié, par l'intermédiaire
d'un système de conduite, aux groupes (10, 28, 37) de l'appareil,
- un séparateur de particules (24) affecté au système de conduite, comportant des
moyens pour séparer du toner et/ou des particules d'impuretés d'un flux d'air traversant
le séparateur de particules (24),
- un dispositif de recyclage de toner (25) pouvant être relié, par l'intermédiaire
de moyens de couplage (87, 88), au séparateur de particules (24), comportant un dispositif
d'amenée (50, 57) affecté pour séparer du toner recyclable du mélange de particules
séparé du séparateur de particules (24) et pour amener le toner recyclable, par l'intermédiaire
d'un canal de transport de toner recyclable (41, 23) à une station de développement
(10) de l'appareil,
- un dispositif de dosage de toner (12) affecté à la station de développement (10),
pouvant être relié au dispositif de recyclage de toner (25) et à un réservoir de stockage
de toner frais (43), et
- des moyens (46, 49, 61) pour l'amenée commandée de toner recyclable et de toner
frais au dispositif de dosage de toner (12) en fonction de la production de toner
réutilisable.
2. Dispositif de transport pneumatique selon la revendication 1, comportant un dispositif
de recyclage de toner (25) qui est réalisé sous forme de module autonome échangeable.
3. Dispositif de transport pneumatique selon la revendication 2, comportant des moyens
de couplage (87, 88) pour recevoir et échanger un récipient collecteur de mélange
de particules (86) ou le dispositif de recyclage de toner (25).
4. Dispositif de transport pneumatique selon l'une des revendications 1 à 3, le dispositif
de recyclage de toner (25) comportant :
- un compartiment de filtration (50) avec une zone d'ouverture (51) vers le séparateur
de particules (24), dans laquelle est logé un filtre à particules (53), et avec une
zone de sortie (52), dans laquelle est logé un élément de fermeture pilotable (54),
ainsi qu'une ouverture d'adduction d'air (55), à laquelle est affecté un élément de
fermeture pilotable (56),
- un compartiment de dépôt de toner (57) relié au compartiment de filtration (50)
par l'intermédiaire de la zone de sortie (52) de celui-ci, avec une ouverture d'adduction
d'air (58), à laquelle est affecté un élément de fermeture pilotable (59) et une zone
d'ouverture (60) pouvant être reliée au canal de transport (41).
5. Dispositif de transport pneumatique selon la revendication 4, comportant
- un dispositif de commande (49, 47) couplé aux éléments de fermeture (59, 54, 56)
du dispositif de recyclage de toner (25), pour commander les éléments de fermeture
(54, 59, 56) de manière à
- fermer la zone de sortie (52) du compartiment de filtration (50) et à ouvrir l'ouverture
d'adduction d'air (53) du compartiment de filtration (50) afin de nettoyer le filtre
à particules (53) et d'évacuer les particules d'impuretés (84),
- ouvrir la zone de sortie (52) du compartiment de filtration (50) et à fermer l'ouverture
d'adduction d'air (55) du compartiment de filtration (50) afin d'amener le toner recyclable
au compartiment de dépôt de toner (57) lors de la rupture de la mise en dépression
du canal de transport (41),
- fermer la zone de sortie (52) du compartiment de filtration (50) et à ouvrir l'ouverture
d'adduction d'air (58) du compartiment de dépôt de toner (57) afin d'amener le toner
recyclable à la station de développement (10) lors de la mise en dépression du canal
de transport (41).
6. Dispositif de transport pneumatique selon l'une des revendications 4 ou 5, comportant
un dispositif palpeur (61) affecté au compartiment de dépôt de toner (57), détectant
le niveau de toner dans le compartiment de dépôt de toner.
7. Dispositif de transport pneumatique selon l'une des revendications 1 à 6, comportant
- un canal de transport de toner frais (42) reliant la station de développement (10)
au réservoir de stockage de toner frais (43) et
- un dispositif de fermeture (46) pilotable, couplé au canal de transport de toner
recyclable (41) et au canal de transport de toner frais (42), pour la fermeture alternative
des canaux (41, 42).
8. Dispositif de transport pneumatique selon la revendication 7, le dispositif de fermeture
(46) pilotable étant réalisé sous forme de soupape à deux voies pourvue de canaux
de transport (79) disposés de part et d'autre d'une poulie d'excentrique (82), pour
comprimer les canaux de transport (79), par l'intermédiaire de la poulie d'excentrique
(82), en fonction de sa position de rotation.
9. Dispositif de transport pneumatique selon l'une des revendications 1 à 8, le dispositif
de dosage de toner (12) comportant un bac tampon (16) pouvant être couplé d'une part
au dispositif de recyclage de toner (25) et/ou au réservoir de toner frais (43) et
d'autre part, par l'intermédiaire d'un dispositif de fermeture (19) pilotable, au
système de conduite du dispositif générateur de dépression (31).
10. Dispositif de transport pneumatique selon l'une des revendications 1 à 9, comportant
un filtre fin (32) affecté au dispositif générateur de dépression (31), pour recueillir
les particules d'impuretés (84).
11. Dispositif de transport pneumatique selon l'une des revendications 1 à 9, comportant
un filtre à cyclone (24) servant de moyen pour séparer du toner (13) et/ou des particules
d'impuretés (84).
12. Dispositif de transport pneumatique selon l'une des revendications 1 à 11, comportant
un dispositif (76) pour vérifier l'encrassement du filtre à particules en détectant
la différence de dépression en amont et en aval du dispositif de séparation de toner
(53) réalisé sous forme de filtre à particules.
13. Dispositif de transport pneumatique selon l'une des revendications 1 à 12, comportant
un système de conduite muni de parties de paroi en matériau électroconductible, lesquelles
déchargent les charges contractant le toner.
14. Procédé de transport pneumatique de toner (13) et d'élimination de toner et/ou de
particules d'impuretés (84) de groupes, en particulier de la station de développement
(10) et de la station de nettoyage (28), d'un appareil électrographique, comportant
les phases suivantes :
- aspiration de toner (13) et/ou de particules d'impuretés (84) des groupes (10, 28,
37) de l'appareil en appliquant une dépression aux groupes par l'intermédiaire d'un
système de conduite ;
- séparation du mélange toner/particules d'impuretés aspiré, dans un dispositif de
recyclage de toner (25), en particules d'impuretés (84) non réutilisables et toner
réutilisable ;
- mélange du toner réutilisable avec du toner frais en fonction de la production de
toner réutilisable de manière à obtenir un rapport de mélange constant ;
- transport du toner mélangé à la station de développement (10);
- collecte des particules d'impuretés (84) dans un dispositif collecteur (32).