DE3826568A1 - Reinigungseinrichtung fuer toner-detektorsensor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung für einen Toner-Detektorsensor zur Verwendung in einem elektro­ fotografischen Kopiergerät, einem Drucker und dgl.

In einem Kopiergerät und dgl. sind Toner-Detektor-Sensoren, die die Tonerdichte und fehlenden Toner in einer Toner entladenden Kammer detektieren, in einem Toner-Transportabschnitt oder Toner enthaltenden Kammer angeordnet. Wenn jedoch an der Oberfläche der Sensoren Toner anhaftet oder sich zusammenballt, kann ein genaues Detektieren des Toners nicht durchgeführt werden. Um das Problem zu lösen, ist es bekannt, eine Einrichtung zu ver­ wenden, die mit einem elastischen Reinigungsplättchen oder -bürste versehen ist, die an einer drehenden Welle befestigt ist, um die Oberfläche des Toner-Detektorsensors durch Entlanggleiten am Sensor zusammen mit der Drehung der Welle zu reinigen.

Durch die JP-PA 1 48 017/1981 ist beispielsweise eine Reini­ gungseinrichtung bekannt, die an der Oberfläche eines Toner-Detektor-Sensors zusammengeballten Toner durch eine Bürste entfernt, die an einer drehenden Welle befestigt ist. Bei der bekannten Einrichtung gleiten jedoch die elastischen Reinigungsplättchen und -bürsten entlang der Oberfläche des Toner-Detektor-Sensors und die Oberfläche des Sensors wird verkratzt und abgeschabt. Hieraus resul­ tiert eine geringe Lebensdauer und darüber hinaus kann das Detektieren nicht normal durchgeführt werden, da der Abstand zwischen dem Detektorteil des Sensors und dem zu detektierenden Toner infolge der Toneransammlung ver­ ändert wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Reinigungs­ einrichtung für Toner-Detektor-Sensoren zu schaffen, die den Toner, der sich auf der Oberfläche des Sensors ange­ sammelt hat, vollständig entfernt, wobei Probleme wie Verkratzen und Abschaben der Sensoroberfläche beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Reinigungs­ einrichtung für Toner-Detektor-Sensoren, gekennzeichnet durch eine Welle, ein erstes Blatt und ein zweites Blatt. Bei einem derartigen Aufbau berührt nur das zweite Blatt, die Oberfläche des Toner-Detektor-Sensors bei der Umdrehung der Welle, wobei sowohl das Problem des Verkratzens als auch des Abschabens der Oberfläche des Detektorsensors vermieden wird, da das zweite Blatt in Längsrichtung lang ausgebildet ist, so daß die Oberfläche des Sensors nur leicht berührt wird. Der größte Teil des auf der Oberfläche des Detektors angesammelten Toners wird direkt durch das erste Blatt entfernt, mit Ausnahme des am dichtesten anhaftenden Teils und dieser Teil des an­ haftenden Toners wird dann durch das zweite Blatt ent­ fernt, welches dem ersten Blatt in Arbeitsrichtung nachgeordnet ist. Das erste Blatt ist in Längsrichtung so kurz ausgebildet, daß seine Form nicht verformt wird, selbst wenn es eine lange Zeit verwendet wird und dabei immer so viel Toner als möglich entfernt. Das zweite Blatt kann nur Toner von der Detektoroberfläche ent­ fernen, der an dieser anhaftet und kann die Oberfläche selbst dann vollständig reinigen, wenn seine Biegesteifig­ keit gering ist.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform, bei der die Reini­ gungseinrichtung gemäß der vorliegenden Er­ findung angewendet wird, in einer vertikalen Seitenansicht;

Fig. 2 den Hauptteil der Reinigungseinrichtung in per­ spektivischer Darstellung;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 den Hauptteil der zweiten Ausführungsform ge­ mäß der vorliegenden Erfindung in einer verti­ kalen Seitenansicht;

Fig. 5 einen Teil des Blattes der dritten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung in perspekti­ vischer Darstellung;

Fig. 6 einen Teil des Blattes einer vierten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung in einer per­ spektivischen Darstellung; und

Fig. 7 den Hauptteil einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Darstellung.

Anhand der vorliegenden Figuren wird eine bevorzugte Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in einer Entwicklereinrichtung eines Kopiergerätes angeordnet ist.

Die Entwicklereinrichtung besteht aus einem Entwickler­ transportabschnitt 3, in dem ein Entwickler, bestehend aus Zweikomponentenmaterial aus elektrisch isolierenden Toner­ teilchen und magnetischen Trägerteilchen verrührt und zwischen einem ersten Transportabschnitt und einem zwei­ ten Transportabschnitt umlaufend transportiert wird, einem Entwicklungsabschnitt 5, in dem der Entwickler von dem Entwickler-Transportabschnitt 3 auf eine fotoempfind­ liche Trommel 4 übertragen wird, eine tonerenthaltende Kammer 6, die zur Versorgung des Entwickler-Transport­ abschnittes 3 mit Toner dient.

Die ersten und zweiten Transportabschnitte 1, 2 haben einen ersten und zweiten halbzylindrischen Transportweg 8, 9 am Boden eines Gehäuses 7 und sind durch eine Trenn­ wand 10 voneinander getrennt, die an der Vorder- und Rück­ seite (siehe Fig. 1) jeweils zwei Verbindungsabschnitte (nicht dargestellt) aufweisen.

In dem ersten Transportabschnitt (Tonertransportabschnitt) 1 ist entlang dem ersten Transportweg 8 eine rotierende Achse 11 angeordnet und an der Achse 11 sind über ein Halteelement 13 eine Anzahl von umlaufenden Flügeln 12 befestigt. Die umlaufenden Flügel fördern entlang dem Transportweg 8 in Abhängigkeit von der Umdrehung der Achse 11 Entwickler von der Rückseite zur Vorderseite.

In dem zweiten Transportabschnitt 2 sind umlaufende Flügel 15, die Entwickler von hinten nach vorne trans­ portieren und diesen umrühren sowie Becher 16 zum Trans­ portieren von Entwickler zur Entwicklereinheit an einer umlaufenden Achse 14 angeordnet, die entlang des zweiten Transportweges 9 angeordnet ist.

Die Entwicklereinheit 5 ist mit einer Magnetwalze 17 ver­ sehen, um Entwickler anzuziehen, und hat eine Entwickler­ walze 18, die um die Magnetwalze 17 herum angeordnet ist und um diese dreht, sowie ein Höheneinstellelement 19 zum Einstellen der Entwicklerhöhe. Die Toner enthaltende Kammer 6 zum Nachfüllen von Toner ist vom ersten Transport­ abschnitt 1 mittels einer Trennwand 20 abgeteilt. Inner­ halb eines Einfüllkastens 21, der im Gehäuse 7 angeordnet ist, sind angeordnet ein Rührelement 23 zum Umrühren des Toners, eine Detektoreinrichtung 24, die ermittelt, wenn Toner in der Toner enthaltenden Kammer 6 fehlt und eine Schrauben-Fördereinrichtung 26 zum Nachfüllen von Toner in den ersten Transportabschnitt 1, welcher in einer Nachfüllnut 25 angeordnet ist, die im Boden des Nach­ füllkastens 21 ausgebildet ist.

Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, ist im ersten Transportweg 8 ein Tonerdichte-Detektor-Sensor (Sensor zum Detektieren von Toner) 27 angeordnet. Die Oberfläche 28 des Sensors 27 ist glatt und weitgehend auf der gleichen Höhe wie die Oberfläche des Transportweges 8 angeordnet. Der Sensor 27 detektiert die Veränderung der Tonerdichte als Veränderung der magnetischen Permeabilität und gibt das Ausgangssignal des detektierten Wertes auf einen Steuerabschnitt (nicht dargestellt), und die innen­ liegende Spule 30 ist durch Abdeckung aus nichtmagneti­ schem Harz 29 geschützt und bildet so die Oberfläche 28 des Sensors 27, mit der detektiert wird, wie dies aus der Fig. 3 zu ersehen ist. Die Abdeckung 29 dient als ein Abstandselement zum Aufrechterhalten eines gewissen Abstandes zwischen Entwickler und der inneren Spule 30 beim Messen der magnetischen Permeabilität des Entwicklers.

An dem, dem Sensor 27 gegenüberliegenden Teil der um­ laufenden Achse 11 ist eine elastische Reinigungsplatte 23 bestehend aus einem ersten Blatt 32 mit kurzen Ab­ messungen und einem zweiten Blatt 31 mit langen Abmes­ sungen angeordnet, die in radialer Richtung vorstehen; Die Bezugsziffer 34 bezeichnet ein Einstellelement zum Einstellen der Menge des Tonerstroms und die Bezugsziffer 35 bezeichnet eine Position, an der die elastische Reini­ gungsplatte 33 befestigt ist. Die elastische Reinigungs­ platte 33 besteht aus einer Polyesterfolie und das zweite Blatt 31, das eine Dicke von 0,05 mm hat und damit eine kleine Biegesteifigkeit aufweist, ist an der Rückseite in Drehrichtung gesehen angeordnet und das erste Blatt 32 mit einer Dicke von 0,1 mm und einer großen Biege­ steifigkeit ist in Drehrichtung vorne angeordnet, wobei die beiden Blätter übereinanderliegen.

Die Zentrierung auf dem axialen Kern der umlaufenden Achse 11 ist so, daß wenn der Radius des zweiten Blattes 31 r ₂ ist und der Radius des ersten Blattes 32 r ₁ ist und der Abstand zur Oberfläche 28 H beträgt, daß die Be­ ziehung zwischen diesen Werten r ₂<H<r ₁ ist (siehe Fig. 3). Demgemäß hat nur das zweite Blatt 31 einen Gleit­ kontakt mit der Detektorfläche 28 bei der entsprechenden Drehung der Achse 11, während das erste Blatt 32 diese Fläche nicht berührt, obwohl sich dieser nähert. Die ela­ stische Reinigungsplatte 32 kann somit den Entwickler ent­ fernen, der auf dem Sensor 27 sich zusammengeballt hat, in dem die umlaufende Achse 11 dreht und dabei das erste Blatt 32 entsprechend gedreht wird, dessen Biegesteifig­ keit groß genug ist, um eine große Menge an Entwickler zu entfernen. Zu diesem Zeitpunkt wird das erste Blatt 32 weder die Oberfläche 28 des Detektorsensor zerkratzen noch abschaben, da es die Oberfläche 28 nicht berührt.

Danach entfernt der kippbare Teil des zweiten Blattes 31 den Toner von dem Detektorsensor 27, indem er die Ober­ fläche gleitend berührt. Zu diesem Zeitpunkt ist der größte Teil des Entwicklers bereits durch das erste Blatt 32 entfernt worden und daher kann selbst bei ge­ ringer Biegesteifigkeit der Toner vollständig entfernt werden, da der auf der Oberfläche 28 verbliebene Toner nur noch eine kleine Menge ist.

Da die Biegesteifigkeit des zweiten Blattes 31 gering ist und das zweite Blatt 31 an der Rückseite des ersten Blattes 32 in Drehrichtung gesehen, positioniert ist, schwenkt das zweite Blatt 31 um seine Befestigungsposition 35 in Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des Ein­ stellelementes 34 und berührt die zum Detektieren dienende Oberfläche 28 leicht, wodurch vorteilhafterweise ein Zer­ kratzen und Abschaben der Oberfläche 28 des Detektorsensors vermieden wird. Mit einer so gereinigten Oberfläche 28 des Detektorsensors 27 kann das Detektieren der Tonerdichte für neu nachgefüllten Entwickler durchgeführt werden, wo­ bei die Tonerdichte auf einen vorbestimmten Wert gehalten wird, indem eine genaue Menge Toner aus der tonerent­ haltenden Kammer in den ersten Transportabschnitt 1 in Übereinstimmung mit dem detektierten Wert nachgefüllt wird.

Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die bei einer Entwicklereinheit eines Kopiergerätes an­ gewendet ist, wird nun anhand der Fig. 4 beschrieben.

Bei dieser Ausführungsform besteht das elastische Reini­ gungsplättchen 43 aus einem langen Blatt und einem kurzen Blatt, d.h. einem zweiten Blatt 41 dessen Biegesteifigkeit gering und einem ersten Blatt 42, dessen Biegesteifig­ keit groß ist, durch das Entwickler auf der Oberfläche eines Tonerdichte-Detektorsensors 27 auf die gleiche Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform entfernt wird. Ein Unterschied besteht jedoch darin, daß das zweite Blatt 41 in Drehrichtung vor dem ersten Blatt 42 angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform, wird, wenn das zweite Blatt 41 in Gleitkontakt entlang der Oberfläche 28 des Sensors 27 in Übereinstimmung mit der Umdrehung der drehenden Achse 11 bewegt wird, dieses Blatt den größten Teil der großen Menge des Entwicklers entfernen, der sich auf dem Sensor 27 angesammelt hat, unterstützt durch das dahinter ange­ ordnete erste Blatt 42, dessen Biegesteifigkeit groß ist. Der vordere Teil des zweiten Blattes 41, der die Oberfläche 28 gleitend berührt, erhält keine Unterstützung durch das erste Blatt 41 und kann leicht seine Form verändern und berührt die Oberfläche 28 leicht, so daß jegliches Zer­ kratzen der Oberfläche des Sensors vermieden wird. Der an­ dere Aufbau der Ausführungsform ist der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform und daher kann auf eine weitere Beschreibung verzichtet werden.

Im folgenden wird die dritte und vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Anstatt des elastischen Reinigungsplättchens 33 gemäß der ersten Ausführungsform kann ein elastisches Reini­ gungsplättchen 53 gemäß der dritten Ausführungsform ver­ wendet werden. Wie in der Fig. 5 dargestellt ist ist ein Stück eines elastischen Plättchens so zurückgefaltet, daß ein Ende ein kleines Stück am anderen Ende vorsteht und der längere Teil ist als ein zweites Blatt und der kürzere Teil als ein erstes Blatt gedacht, wodurch ein elastisches Reinigungsplättchen 53 gebildet wird. In diesem Fall ist das erste Blatt 52 in Drehrichtung vorne und das zweite Blatt 51 hinten angeordnet.

Anstatt des elastischen Reinigungsplättchens 33 gemäß der ersten Ausführungsform kann auch ein elastisches Reinigungs­ plättchen 63, wie in der Fig. 6 als vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, verwendet werden, bestehend aus einem zweiten Blatt 61 und einem ersten Blatt 62, die als ein Teil ausgebildet sind. In diesem Fall liegt das erste Blatt 62 in Drehrichtung vorne und das zweite Blatt hinten. Die Dicke des zweiten Blattes und des ersten Blattes kann unter Berücksichtigung der Elastizität des Materials und der radialen Länge nach Befestigung an der drehenden Transportachse bestimmt werden.

Weiterhin können die Positionen der elastischen Reinigungs­ plättchen 53, 63 in Drehrichtung zu den in den dritten und vierten Ausführungsformen angegebenen umgekehrt werden. Anders gesagt können die zweiten Blätter 51, 61, die bei den dritten und vierten Ausführungsformen verwendet werden, in Drehrichtung vorne und die ersten Blätter 52, 62 hinten positioniert sein. Das elastische Reinigungsplättchen 63, wie in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung dargestellt, kann auch mit einem Schlitz versehen sein, wie er durch die strichpunktierte Linie in der Fig. 6 dar­ gestellt ist.

Fig. 7 zeigt die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der vorstehende Teil 74 eines zweiten Blattes ist durch eine Anzahl von Schlitzen 75 in der Richtung der Breite unterteilt und ist dadurch gekennzeichnet, daß er eine Anzahl von Reinigungslaschen 74 a aufweist. Ein elastisches Reinigungsplättchen 73 besteht aus einem ersten Blatt 72 und einem zweiten Blatt 71. Bei der in der Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist ein Sensor 27 in einem ersten Transportweg 8 angeordnet und kann vorzugsweise dann ver­ wendet werden, wenn zwischen der Oberfläche 28 des Sensors 27 und der Basis 8 a der gekrümmten Oberfläche des Trans­ portweges 8 ein Niveauunterschied A besteht. Anders ausge­ drückt können wenn die Reinigungslaschen 74 a an beiden Enden des vorstehenden Teils 74 positioniert sind und elastisch mit dem Gleitkontakt an der Basis 8 a des Trans­ portweges 8 verformt werden, im Bereich A die Reinigungs­ laschen 74 a, die in der Mitte des vorstehenden Teils 74 liegen unabhängig von den anderen Reinigungslaschen 74 a infolge ihrer Elastizität zurückfedern und können die zum Detektieren dienende Fläche 28 gleitend berühren. Somit kann der Toner, der auf der Oberfläche 28 im Bereich A sich angesammelt hat, entfernt werden und es kann ein genauer Detektionsvorgang durchgeführt werden.

Die vorliegende Erfindung kann bei einer Reinigungsein­ richtung angewendet werden, die neben den in der Aus­ führungsform beschriebenen Tonertransportabschnitten 1, 2 mit einem Tonerdichte-Detektorsensor versehen ist. Sie kann auch bei einer Reinigungseinrichtung angewendet werden, die mit einem Tonerdichte-Detektorsensor versehen ist, der unter Verwendung von Lichtsensoren neben den magnetischen Sensoren versehen ist, und der bei den Ausführungformen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Für die ersten und zweiten Blätter kann neben Kunststoff wie beispielsweise Polyester auch ein Material wie beispielsweise Kunstleder, welches eine gute Elastizität aufweist, verwendet werden. Weiterhin kann jedes Blatt aus einem anderen Material hergestellt sein. Beispielsweise kann das erste Blatt, das die Oberfläche des Sensors nicht berührt aus Phosphorbronze bestehen, während das zweite Blatt, welches die Oberfläche berührt, aus einem Kunststoff hergestellt ist.

Claims (11)

1. Reinigungseinrichtung für einen Toner-Detektorsensor gekennzeichnet durch:
Eine umlaufende Achse (11), die gegenüber der Oberfläche (28) des Toner-Detektorsensors angeordnet ist;
ein erstes elastisches Blatt (32) zum Entfernen des Toners, das in radialer Richtung an der Achse (11) angeordnet ist, mit einer Breite in Richtung der Achse und einer Länge, die kürzer ist als der Abstand zwischen der umlaufenden Achse (11) und der Oberfläche (29) des Sensors;
ein zweites elastisches Blatt (31) zum Entfernen des Toners, das neben dem ersten Blatt und in radialer Richtung an der Achse (11) angeordnet ist, mit einer Breite in Richtung der Achse und einer Länge, die größer ist als der Abstand zwischen der umlaufenden Achse (11) und der Oberfläche (28) des Sensors.

2. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste Blatt (31) in Drehrichtung der Achse (11) hinter dem zweiten Blatt (32) angeordnet ist.

3. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste Blatt (41) in Drehrichtung der Achse (11) vor dem zweiten Blatt (42) angeordnet ist.

4. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Biegesteifigkeit des ersten Blattes größer als die des zweiten Blattes ist.

5. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Stück eines Plättchens (53) so umgebogen ist, daß sein kürzerer Teil (52) das erste Blatt und sein längerer Teil (51) das zweite Blatt bildet.

6. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ersten und zweiten Blätter (62 und 61) einstückig aus einem Teil (63) geformt sind.

7. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der untere Teil des zweiten Blattes (72) in Richtung seiner Breite durch mehrere Schlitze (75) unterteilt ist.

8. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die dem Detektieren dienende Oberfläche (28) dem Tonertransportabschnitt zugewandt ist.

9. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die dem Detektieren dienende Oberfläche (28) der Toner enthaltenden Kammer zugewandt ist.

10. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dicke des ersten Blattes größer als die des zweiten Blattes ist und beide Blätter aus dem gleichen Material bestehen.

11. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedes der Blätter aus einem anderen Material besteht.