DE3826568C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung für einen Tonerdetektor von der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

In einem Kopiergerät, Drucker und dgl. sind Tonerdetektoren, die die Tonerdichte und fehlenden Toner in einer Toner entladenden Kammer detektieren, in einem Toner-Transportabschnitt oder einer Toner enthaltenden Kammer angeordnet. Wenn jedoch an der Oberfläche der Sensoren bzw. Detektoren 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 Tonerdetektors 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 Tonerdetektors und die Oberfläche des Detektors 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.

Aus der DE-OS 21 66 973 ist eine Reinigungseinrichtung für ein trommelförmiges, photoempfindliches Element eines Kopiergerätes bekannt, bei dem ein elastisches Blatt an der Trommeloberfläche anliegt. Zusätzlich kann das elastische Blatt von einer schmalen Stützschiene abgestützt sein, um einerseits das elastische Blatt auf die Trommeloberfläche auszurichten und andererseits ein Umklappen des elastischen Blattes während des Reinigungsvorganges zu verhindern. Am eigentlichen Reinigungsvorgang der sich drehenden Trommeloberfläche hat diese Stützschiene keinen Anteil, d. h. sie kommt mit der relativ dünnen Tonerschicht auf der Trommeloberfläche nicht in Kontakt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsvorrichtung für einen Tonerdetektor der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Toner von der Oberfläche des Tonerdetektors vollständig entfernt wird und bei der Beschädigungen der Oberfläche des Tonerdetektors durch Verkratzen oder Abschaben weitgehend vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Reinigungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst; die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Bei dem in Patentanspruch 1 angegebenen Aufbau berührt nur das erste Blatt die Oberfläche des Tonerdetektors während der Umdrehung der Welle, wobei ein Verkratzen als auch ein Abschaben der Oberfläche des Detektorsensors vermieden wird, da das erste Blatt in Längsrichtung so lang ausgebildet ist, daß die Oberfläche des Sensors nur leicht berührt wird. Der größte Teil des auf der Oberfläche des Detektors angesammelten Toners wird direkt durch das zweite Blatt entfernt, mit Ausnahme des dicht am Detektor anhaftenden Teils, und dieser Teil des an­ haftenden Toners wird dann durch das erste Blatt ent­ fernt, welches dem zweiten Blatt in Arbeitsrichtung nachgeordnet ist. Das zweite Blatt ist in Längsrichtung so kurz ausgebildet, daß es nicht verformt wird, selbst wenn es eine lange Zeit verwendet wird, und dabei immer so viel Toner als möglich entfernt. Das erste 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 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 Erfindung in einer Seitenansicht;

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

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

Fig. 7 den Hauptteil einer fünften Ausführungsform der 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 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.

Der erste und der zweite Transportabschnitt 1, 2 haben einen ersten und einen 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 des ersten Transportwegs 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 des Transportwegs 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, welche 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 Tonerdichterdetektor (Sensor zum Detektieren von Toner) 27 angeordnet. Die Oberfläche 28 des Detektors bzw. 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), eine innen­ liegende Spule 30 ist durch eine 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 zweiten Blatt 32 mit kurzen Ab­ messungen und einem ersten 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 erste 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 zweite 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 ersten Blattes 31r₂ ist und der Radius des zweiten Blattes 32r₁ ist und der Abstand zur Oberfläche 28H beträgt, daß die Be­ ziehung zwischen diesen Werten r₂<H<r₁ ist (siehe Fig. 3). Demgemäß hat nur das erste Blatt 31 einen Gleit­ kontakt mit der Detektorfläche 28 bei der entsprechenden Drehung der Achse 11, während das zweite Blatt 32 diese Fläche nicht berührt, obwohl es sich dieser nähert. Die ela­ stische Reinigungsplatte 32 kann somit den Entwickler ent­ fernen, der sich auf dem Sensor 27 zusammengeballt hat, in dem die umlaufende Achse 11 dreht und dabei das zweite Blatt 32 entsprechend gedreht wird, dessen Biegesteifig­ keit groß genug ist, um eine große Menge an Entwickler zu entfernen. Zu diesem Zeitpunkt wird das zweite Blatt 32 weder die Oberfläche 28 des Detektorsensor zerkratzen noch abschaben, da es die Oberfläche 28 nicht berührt.

Danach entfernt der biegsame Teil des ersten 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 zweite 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 ersten Blattes 31 gering ist und das erste Blatt 31 an der Rückseite des zweiten Blattes 32 in Drehrichtung gesehen, positioniert ist, schwenkt das erste 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 Detektors vermieden wird. Mit einer so gereinigten Oberfläche 28 des Detektors 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 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 ersten Blatt 41, dessen Biegesteifigkeit gering ist, und einem zweiten 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 erste Blatt 41 in Drehrichtung vor dem zweiten Blatt 42 angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform wird, wenn das erste 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 Menge des Entwicklers entfernen, der sich auf dem Sensor 27 angesammelt hat, unterstützt durch das dahinter ange­ ordnete zweite Blatt 42, dessen Biegesteifigkeit groß ist. Der vordere Teil des ersten Blattes 41, der die Oberfläche 28 gleitend berührt, erhält keine Unterstützung durch das zweite 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 ist bei dieser Ausführungsform der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform und daher kann auf eine weitere Beschreibung verzichtet werden.

Im folgenden werden 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 erstes Blatt und der kürzere Teil als ein zweites Blatt gedacht, wodurch ein elastisches Reinigungsplättchen 53 gebildet wird. In diesem Fall ist das zweite Blatt 52 in Drehrichtung vorne und das erste 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 Erfindung dargestellt ist, verwendet werden, bestehend aus einem ersten Blatt 61 und einem zweiten Blatt 62, die als ein Teil ausgebildet sind. In diesem Fall liegt das Blatt 62 in Drehrichtung vorne und das Blatt hinten. Die Dicke des ersten Blattes und des zweiten 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 ersten Blätter 51, 61, die bei den dritten und vierten Ausführungsformen verwendet werden, in Drehrichtung vorne und die zweiten Blätter 52, 62 hinten positioniert sein. Das elastische Reinigungsplättchen 63, wie in der vierten Ausführungsform 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 Erfindung. Der vorstehende Teil 74 eines ersten Blattes ist durch eine Anzahl von Schlitzen 75 in der Richtung der Breite unterteilt und ist dadurch gekennzeichnet, daß er eine Anzahl von Reinigungslaschen 74a aufweist. Ein elastisches Reinigungsplättchen 73 besteht aus einem zweiten Blatt 72 und einem ersten 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 8a der gekrümmten Oberfläche des Trans­ portweges 8 ein Niveauunterschied A besteht. Anders ausge­ drückt können, wenn die Reinigungslaschen 74a an beiden Enden des vorstehenden Teils 74 positioniert sind und elastisch mit dem Gleitkontakt an der Basis 8a des Trans­ portweges 8 verformt werden, im Bereich A die Reinigungs­ laschen 74a, die in der Mitte des vorstehenden Teils 74 liegen, unabhängig von den anderen Reinigungslaschen 74a infolge ihrer Elastizität zurückfedern und können die zum Detektieren dienende Fläche 28 gleitend berühren. Somit kann der Toner, der sich auf der Oberfläche 28 im Bereich A 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 den Aus­ führungsformen beschriebenen Tonertransportabschnitten 1, 2 mit einem Tonerdichtedetektorsensor versehen ist. Sie kann auch bei einer Reinigungseinrichtung angewendet werden, die mit einem Tonerdichtedetektorsensor versehen ist, der unter Verwendung von Lichtsensoren neben den magnetischen Sensoren versehen ist. 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 zweite Blatt, das die Oberfläche des Sensors nicht berührt, aus Phosphorbronze bestehen, während das erste Blatt, welches die Oberfläche berührt, aus einem Kunststoff hergestellt ist.

Claims (9)

1. Reinigungseinrichtung für einen Tonerdetektor in einer Entwicklungseinrichtung mit einer in einem Abstand von der Detektoroberfläche (28) angeordneten drehbaren Welle (11) und einem auf der Welle (11) befestigten elastischen Reinigungselement (33), das bei Drehung der Welle (11) die Detektoroberfläche bestreicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungselement (33) zwei sich in Radialrichtung erstreckende und in Umfangsrichtung der Welle hintereinander angeordnete elastische Blätter (31, 32) aufweist, wobei der Abstand zwischen der der Welle abgewandten Kante des ersten Blattes (31) und der Welle größer ist als der Abstand zwischen Welle (11) und Detektoroberfläche (28) und der Abstand zwischen der der Welle (11) abgewandten Kante des zweiten Blattes (32) und der Welle (11) kleiner ist als der Abstand zwischen Welle (11) und Detektoroberfläche (28), wobei in Zwischenraum zwischen Welle und Tonerdetektoroberfläche vorhandener Toner durch das zweite Blatt, an der Oberfläche des Tonerdetektors anhaftender Toner durch das erste Blatt entfernt wird.

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 geringer 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 zweite Blatt und sein längerer Teil (51) das erste Blatt bildet.

6. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste und das zweite Blatt (61, 62) einstückig aus einem Teil (63) geformt sind.

7. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das der Welle abgewandte Ende des ersten Blattes (72) in Richtung seiner Breite durch mehrere Schlitze (75) unterteilt ist.

8. Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dicke des zweiten Blattes größer als die des ersten Blattes ist und beide Blätter aus dem gleichen Material bestehen.

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