DE69716816T2

DE69716816T2 - Tonerbehälter und damit ausgerüstetes Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69716816T2
Application number: DE69716816T
Authority: DE
Inventors: Noburu Kusunose; Shigeru Yoshiki
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 2003-09-11
Anticipated expiration: 2017-06-11
Also published as: EP0813121A1; CN1168495A; DE69716816D1; CN1098474C; ES2184923T3; JPH1069160A; US5909610A; JP3527384B2; EP0813121B1; HK1006497A1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Tonerbehälter, der dazu verwendet wird, um einer Entwicklungseinheit einer Bilderzeugungsvorrichtung Toner zuzuführen, und bezieht sich auf die Erzeugungsvorrichtung, an der der Tonerbehälter angebracht ist.

2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik

Eine Bilderzeugungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Kopiergerät, ein Drucker oder ein Faxgerät, enthält eine Toner-Zuführvorrichtung, um eine Entwicklungseinheit mit Toner zu versorgen. Dieser Typ von Toner-Zuführvorrichtung umfasst einen zylindrischen Tonerbehälter, der Toner enthält, ein Haltemittel zum Halten des Tonerbehälters im wesentlichen in einem horizontalen Zustand, in welchem der Tonerbehälter mit einem Toner-Einführungsabschnitt der Entwicklungseinheit in Verbindung steht, sowie ein Drehantriebsmittel zum Drehen des gehaltenen Tonerbehälters auf dessen Mittelachse. Der Tonerbehälter ist eine schraubenförmige Flasche, die eine spiralförmige Rippe auf der Innenseite der Flasche aufweist. Wenn der Tonerbehälter mit Hilfe des Drehantriebsmittels gedreht wird, wird der Toner in dem Behälter zu einer Toner-Austragsöffnung des Behälters entlang der spiralförmigen Rippe gefördert und wird aus dieser ausgetragen. Auf diese Weise wird die Entwicklungseinheit wieder mit dem Toner aufgefüllt.
Die Bilderzeugungsvorrichtung (beispielsweise das Kopiergerät) enthält außerdem eine Heizquelle, beispielsweise eine Fixiervorrichtung. Aus diesem Grund gibt es Momente, wo der Toner in dem Behälter aufgrund der Wärme der Heizquelle schmilzt Selbst wenn der Toner darin nicht schmilzt, wird der Tonerbehälter intensiv erwärmt. Dies senkt die Fliessfähigkeit des Toners in dem Behälter, was somit den Tonernachschub behindert, und bewirkt, dass kein kleiner Toner an der Innenseite des Behälters anhaftet. Deshalb gibt es Nachteile, wie beispielsweise eine Erhöhung der Menge des Toners, der in dem Behälter am Toner-Ende verbleibt. Diese Nachteile treten insbesondere bei einer kompakten Bilderzeugungsvorrichtung auf, was man für gewöhnlich als Prozesskartusche bezeichnet, die einen Aufbau aufweist, bei dem ein Fotoleiter und dessen Peripheriegerät in einem kompakten Gehäuse in der Form einer Einheit enthalten sind. Dies liegt daran, weil bei der kompakten Bilderzeugungsvorrichtung eine Toner- Zuführvorrichtung und eine Heizquelle nahe beieinander liegen.
Um die Nachteile herkömmlich zu lösen, ist aus dem Stand der Technik ein Entwicklerbehälter bekannt, der von der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Hei 3-271782 offenbart wird, einen Toner-Nachschubbehälter, der von der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Hei 6-194959 offenbart wird, usw. Der herkömmliche Behälter weist einen Doppelaufbau auf, der einen äußeren zylindrischen Abschnitt und einen inneren zylindrischen Abschnitt aufweist, so dass verhindert wird, dass der Toner in dem Behälter unter dem Einfluss von Wärme, Feuchtigkeit und dergleichen schmilzt oder sich verhärtet.
Die vorgenannte Toner-Zuführvorrichtung weist einen einfachen Aufbau auf und wird deshalb zu geringen Kosten hergestellt. Weil jedoch der Toner in einem Zustand zugeführt wird, in welchem der Tonerbehälter im wesentlichen horizontal gehalten wird, muss die Toner-Austragsöffnung mit Hilfe eines Verschlusses geöffnet oder verschlossen werden, wenn der Toner zugeführt wird. Deshalb ist es notwendig, ein Verschlusselement des Tonerbehälters, einen Öffnungs-und-Verschlussmechanismus zum Öffnen und Verschließen der Toner-Austragsöffnung mit Hilfe des Verschlusses und dergleichen auf der Seite der Bilderzeugungsvorrichtung vorzusehen. Dies stellt ein Hindernis dar, wenn man die Bilderzeugungsvorrichtung kompakter macht und die Herstellungskosten reduziert. Außerdem kann der herkömmliche Tonerbehälter von dem Typ einer Schraubenflasche nicht von sich aus einen Tonernachschub kontrollieren und kann nicht alleine als Toner-Zuführvorrichtung dienen. Aus diesem Grund besteht eine Notwendigkeit, ein Tonernachschub-Kontrolimittel, beispielsweise einen Tonertrichter, auf der Seite der Bilderzeugungsvorrichtung vorzusehen.
Grundsätzlich hat dieser Typ von Toner-Zuführvorrichtung außerdem ein Abdichtelement, um ein Auslaufen von Toner zu verhindern. Genauer gesagt erfordert das Abdichtelement, das auf einem Gleitabschnitt vorgesehen ist, eine Widerstandsfähigkeit. Falls jedoch beispielsweise ein billiger Polyurethan-Schaum (das heißt ein Schwamm) als das Abdichtelement verwendet wird, besteht die Gefahr, dass dessen Abdichtfähigkeit sich aufgrund eines lange andauernden Einsatzes der Vorrichtung verschlechtern wird. Deshalb muss bei der herkömmlichen Toner- Zuführvorrichtung die Abdichtfähigkeit des Abdichtelements entsprechend der Lebensdauer der Vorrichtung aufrecht erhalten werden. Mit anderen Worten, ein billiges Abdichtelement, beispielsweise ein Schwamm, kann nicht verwendet werden.
Ein Tonerbehälter, bei dem eine Tonerflasche mit einem Abdichtelement versehen ist, ist bereits von dem vorliegenden Anmelder vorgeschlagen worden. Weil diese in ihrem äusseren Erscheinungsbild wie ein Zylinder geformt ist, neigt diese Tonerflasche dazu, weg zu rollen, wenn sie horizontal angeordnet wird, und ist diese in der Handhabung eingeschränkt. Ausserdem weist diese Art von Tonerflasche, weil sie für gewöhnlich aus Polyethylen hergestellt wird, eine geringe Steifigkeit auf und neigt ein Befestigungsabschnitt des Abdichtelements dazu, verformt zu werden. Mit anderen Worten, die Tonerflasche weist keine ausreichende Festigkeit auf.
Andererseits kann ein Tonerbehälter mit einem Doppelaufbau, der einen äusseren zylindrischen Abschnitt und einen inneren zylindrischen Abschnitt aufweist, durch erneutes Abfüllen mit neuem Toner recycelt werden. Weil jedoch die äusseren und inneren zylindrischen Abschritte einstückig miteinander ausgebildet sind, oder weil der äussere zylindrische Abschnitt mit einem Toner-Zuführabschnitt versehen ist, wird der gesamte Behälter, einschliesslich des äusseren zylindrischen Abschnittes, während einer einmaligen Verwendung mit Toner verunreinigt. Deshalb, damit er wieder verwendet werden kann, ist es erforderlich, beinahe sämtliche der Bestandteile einschliesslich des äusseren zylindrischen Abschnittes zu reinigen. Somit ist der Tonerbehälter, der diese Art von Doppelaufbau aufweist, nicht zum Recyceln geeignet.
Zusätzlich müssen bei dem herkömmlichen Tonerbehälter sämtliche der miteinander verbundenen Teile des äusseren zylindrischen Abschittes durch Verschweissen, Kleben oder durch Anhaften eines Abdichtelements abgedichtet werden, um so ein Auslaufen von Toner zu verhindern. Somit kann der Tonerbehälter nur schwerlich einen einfachen Aufbau aufweisen. Ausserdem, wenn der herkömmliche Tonerbehälter mit neuem Toner befüllt wird, muss der neue Toner von einer Toner-Einführöffnung des äusseren zylindrischen Abschnittes unter Verwendung einer speziellen Vorrichtung zugeführt werden. Somit ist der Tonerbehälter in der Produktivität schlechter.
Ausserdem besteht bei einem Tonerbehälter, der mit einem Toner-Zuführmechanismus versehen ist, beispielsweise einem Rührelement, oder in einem Tonerbehälter, der mit einem Element versehen ist, dessen Vibrationen verhindern, dass Toner an der Innenoberfläche des Behälters anhaftet, das Problem, dass Geräusche erzeugt werden, wenn das Rührelement oder das Klopf bzw. Rüttelelement arbeitet.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Tonerbehälter zu schaffen, der gut gehandhabt werden kann, ohne dass er gerollt zu werden braucht, wenn dieser horizontal angeordnet ist, was den Einfluss von Wärme auf darin enthaltenen Toner verringert, und Lärm reduziert, sowie eine Bilderzeugungsvorrichtung zu schaffen, an welcher der Tonerbehälter angebracht ist.
Um dieses Ziel zu erreichen, umfasst der Tonerbehälter gemäss einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Tonerbehälterelement, das den Toner enthält, ein Verschlusselement mit einer Toner-Ausschüttöffnung, aus welcher der Toner, der durch einen Tonerauslass des Tonerbehälterelements gefördert wird, ausgeschüttet wird, und ein Umhüllungselements, in welchem das Tonerbehälterelement untergebracht ist und an dem das Verschlusselement angebracht ist. Bei diesem Tonerbehälter ist zumindest das Verschlusselement oder auch das Umhüllungselement in seinem äußeren Erscheinungsbild viereckig geformt.
Gemäß dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, weil zumindest das Verschlusselement oder auch zusätzlich das Umhüllungselement in seinem äußeren Erscheinungsbild viereckig geformt ist, kann der Tonerbehälter nur schwer rollen, selbst wenn dieser horizontal platziert ist, und kann dieser deshalb exzellent gehandhabt werden. Weil das Tonerbehälterelement in dem Umhüllungselement untergebracht ist, ist der Tonerbehälter außerdem stabiler als ein herkömmlicher Tonerbehälter, der aus einer Tonerflasche und einem Verschlusselement besteht.
Vorzugsweise weist bei dem Tonerbehälter gemäss dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung das Verschlusselement einen Toner-Zuführmechanismus zum Zuführen des Toners auf, der von dem Tonerauslass des Tonerbehälterelements zu einer Entwicklungseinheit durch die Toner-Austragsöffnung des Verschlusselements gefördert wird.
Weil keine Notwendigkeit besteht, einen Verschlussmechanismus auf der Seite der Bilderzeugungsvorrichtung vorzusehen, indem das Verschlusselement gemeinsam mit dem Toner-Zuführmechanismus bereitgestellt wird, kann die Vorrichtung hinsichtlich ihres Aufbaus vereinfacht werden.
Um das Ziel zu erreichen, umfasst der Tonerbehälter gemäss einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Tonerbehälterelement, das den Toner enthält und einen Tonerauslass aufweist, durch den der Toner ausgeschüttet wird, sowie ein Umhüllungselement, in welchem das Tonerbehälterelement untergebracht ist. Das Umhüllungselement ist als Bestandteil aufgebaut, der von dem Tonerbehälterelement unterteilt wird, und der Tonerbehälter weist einen doppelten Aufbau auf, welcher das Tonerbehälterelement und das Umhüllungselement umfasst.
Weil der Tonerbehälter den doppelten Aufbau aufweist, wird gemäss dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Betriebslärm, wie beispielsweise das Geräusch, das durch die Gleitbewegung hervorgerufen wird, in dem Tonerbehälter abgestellt und kann der Tonerbehälter den Lärm ausschalten. Weil die Wärme der Heizquelle, beispielsweise der Fixiereinrichtung, in der Vorrichtung nur schwer wegen des doppelten Aufbaues des Tonerbehälters zu dem Tonerbehälterelement weitergeleitet werden kann, können außerdem das Schmelzen des Toner in dem Tonerbehälterelement oder vergleichbare Nachteile vermieden werden. Weil das Umhüllungselement als Bestandteil unabhängig von dem Tonerbehälterelement aufgebaut ist, besteht außerdem keine Gefahr, dass das Umhüllungselement mit dem Toner verschmutzt wird, der aus dem Tonerauslass des Tonerbehälterelements ausgeschüttet wird, und deshalb kann dieser recycelt werden.
Vorzugsweise fördert bei dem Tonerbehälter gemäss dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung das Tonerbehälterelement den darin enthaltenen Toner zu dessen Tonerauslass und schüttet den Toner aufgrund der Antriebskraft aus dem Tonerauslass aus.
Falls der Tonerbehälter so aufgebaut ist, kann der Tonerauslass des Tonerbehälterelements im Durchmesser klein gemacht werden, weil der Tonerauslass bei einem Ende des Tonerbehälterelements angeordnet werden kann. Der kleinere Auslass macht es möglich zu verhindern, dass der Toner verstreut wird, was dann auftritt, wen das Tonerbehälterelement mit Toner gefüllt ist.
Vorzugsweise fördert bei dem Tonerbehälter gemäss dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung das Tonerbehälterelement den darin enthaltenen Toner zu dessen Tonerauslass hin und schüttet den Toner aufgrund einer Antriebskraft aus dem Tonerauslass aus. Gemäß diesem Aufbau können dieselben Vorteile wie bei dem Tonerbehälter gemäss dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
Um das Ziel zu erreichen, umfasst der Tonerbehälter vorzugsweise ein Verschlusselement mit einer Toner-Austragsöffnung, aus der der Toner, der durch einen Tonerauslass des Tonerbehälterelements gefördert wird, ausgeschüttet wird.
Gemäß diesem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung werden ein Betriebsgeräusch und eine Wärme wie bei dem Tonerbehälter gemäss dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung abgestellt, weil der Tonerbehälter den doppelten Aufbau aufweist. Weil das Umhüllungselement als Bestandteil unabhängig von dem Tonerbehälterelement aufgebaut ist, besteht außerdem keine Gefahr, dass das Umhüllungselement mit dem Toner verunreinigt wird, so dass dieses recycelt werden kann.
Vorzugsweise weist bei dem Tonerbehälter gemäss dem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung das Verschlusselement einen Toner-Zuführmechanismus zum Zuführen des Toners auf, der von dem Tonerauslass des Tonerbehälterelements zu einer Entwicklungseinheit durch die Toner-Austragsöffnung des Verschlusselements gefördert wird.
Bei dem so aufgebauten Tonerbehälter kann derselbe Vorteil wie bei dem Tonerbehälter gemäss dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
Außerdem fördert bei dem Tonerbehälter gemäss dem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung das Tonerbehälterelement vorzugsweise den darin enthaltenen Toner zu dessen Tonerauslass hin und schüttet den Toner aufgrund einer Antriebskraft aus dem Tonerauslass aus.
Bei dem so aufgebauten Tonerbehälter kann derselbe Vorteil erzielt werden wie bei dem Tonerbehälter gemäss dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung.
Gemäss dem ersten, zweiten und dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann die Produktivität des Tonerbehälters in einem guten Zustand gehalten werden, weil das Tonerbehälterelement aufgrund der Verwendung einer existierenden Befüllungsvorrichtung mit Toner gefüllt werden kann. Weil keine Notwendigkeit besteht, wegen des Auslaufen von Toner das Verschlusselement an einer anderen Stelle als bei der Toner-Austragsöffnung (Toneraustragsabschnitt) anzuordnen ist, es außerdem nicht erforderlich, das Umhüllungselement abzudichten und deshalb kann der Tonerbehälter einfach und zu geringen Kosten hergestellt werden. Falls das Tonerbehälterelement eine Tonerflasche von der Art einer Schraubenflasche ist, besteht außerdem keine Notwendigkeit, ein Toner-Förderelement, beispielsweise ein Rührelement, anzuordnen. Deshalb kann der Tonerbehälter hinsichtlich seines Aufbaus vereinfacht werden.
Außerdem ist der Tonerbehälter dazu bestimmt, an einer Bilderzeugungsvorrichtung angebracht zu werden, die wie folgt aufgebaut ist.
Gemäss einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst die Bilderzeugungsvorrichtung eine Entwicklungseinheit sowie einen Tonerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild einer Bilderzeugungsvorrichtung (Prozesskartusche) zeigt, an der ein Tonerbehälter gemäss der vorliegenden Erfindung angebracht werden soll.
Fig. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die den Innenaufbau der Prozesskartusche zeigt.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die den Innenaufbau der Prozesskartusche zeigt, von der ein oberes Gehäuse entfernt wurde.
Fig. 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Aufbau des Tonerbehälters gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Fig. 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Aufbau eines Verschlusselements des Tonerbehälters zeigt.
Fig. 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Aufbau eines Verschlusskörpers des Verschlusselements des Tonerbehälters zeigt.
Fig. 7 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Aufbau einer Toneraustragsabdeckung des Verschlusselements des Tonerbehälters zeig.
Die Fig. 8(a) und 8(b) zeigen die Abdichtung eines Toneraustragsöffnungsabschnitts des Verschlusselements des Tonerbehälters, wobei Fig. 8(a) eine Querschnittsansicht ist, die einen Zustand zeigt, bevor die Abdichtung vollständig ist, und die Fig. 8(b) eine Querschnittsansicht ist, die einen Zustand zeigt, bei dem die Abdichtung vollständig ist.
Fig. 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Aufbau eines Tonerversorgungsflansches des Verschlusselements des Tonerbehälters zeigt.
Fig. 10(a) ist eine Vorderansicht im teilweisen Querschnitt des Tonerversorgungsflansches des Verschlusselements des Tonerbehälters, Fig. 10(b) ist eine Seitenansicht der Fig. 10(a). (A-A), (C-C) und (D-D) sind Querschnittsansichten, die entlang den Linien A-A, C-C und D-D der Fig. 10(b) aufgenommen sind, wobei (B- B) entlang der Linie B-B von (A-A) aufgenommen ist.
Fig. 11 ist eine Perspektivansicht, die den Verschlusskörper des Verschlusselements des Tonerbehälters zeigt.
Fig. 12 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den Aufbau eines Umhüllungselements des Tonerbehälters zeigt.
Fig. 13 ist eine Perspektivansicht, die einen Teil der Rückseite eines oberen Gehäuses des Umhüllungselements des Tonerbehälters zeigt.
Fig. 14(a) ist eine Draufsicht, die den Aufbau eines Lagers des Umhüllungselements des Tonerbehälters zeigt, Fig. 14(b) ist eine Vorderansicht der Fig. 14(a), Fig. 14(c) ist eine Querschnittsansicht davon, und die Fig. 14(d) ist eine Rückansicht davon.
Die Fig. 15(a) und 15(b) sind beschreibende Zeichnungen, um den Eingriff zwischen einem Toner-Zahnrad einer Tonerflasche des Tonerbehälters und einem Antriebszahnrad zum Antreiben des Tonerbehälters zu erläutern, wobei die Fig. 15(a) einen Zustand zeigt, unmittelbar bevor die Zahnräder im Eingriff miteinander stehen, und die Fig. 15(b) einen Zustand zeigt, in welchem die Zahnräder sich in gegenseitigem Eingriff befinden.
Die Fig. 16(a) bis 16(d) zeigen eine Prozedur zum Anbringen des Tonerbehälters an der Bilderzeugungsvorrichtung.
Die Fig. 17(a) ist eine Perspektivansicht, die die Form einer Schulter der Tonerflasche gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt, und die Fig. 17(b) ist eine Perspektivansicht, die die Form einer Schulter einer herkömmlichen Tonerflasche zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Zuerst wird anhand der Fig. 1 bis 3 eine Beschreibung eines Bilderzeugungssystems einer Bilderzeugungsvorrichtung gegeben werden (eines Kopiergeräts in dieser Ausführungsform), an welcher ein Tonerbehälter gemäss der vorliegenden Erfindung angebracht ist. Die Elektrizität wird von einem Fotoleiter 1 durch Belichten desselben mit Hilfe eines die Elektrizität beseitigenden Lichts 7 entfernt, während der Fotoleiter 1 sich in der Richtung des in der Fig. 2 gezeigten Pfeils dreht. Als Folge wird ein Oberflächenpotenzial des Fotoleiters 1 herabgesetzt, um ein Referenzpotenzial von 0 bis -150 V anzunehmen. Anschließend wird der Fotoleiter 1 mit Hilfe eines Aufladers 2 aufgeladen, so dass dessen Oberflächenpotenzial zu -900 V oder so wird. Ein Belichtungsabschritt des aufgeladenen Fotoleiters 1 wird mit Hilfe eines Bilderzeugungslichts 3 belichtet, während dessen verbleibender Teil (der Bilderzeugungsteil), der nicht von dem Bilderzeugungslicht 3 belichtet wird, mit Hilfe desjenigen Toners zu einem Bild geformt wird, der auf einer Entwicklungsrollen-Hülse 4 einer Entwicklungseinheit verbleibt. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Vorspannung von etwa -200 V an die Entwicklungsrollen-Hülse 4 angelegt. Weil jedoch der Bilderzeugungsabschnitt des Fotoleiters 1, der nicht von dem Bilderzeugungslicht 3 belichtet worden ist, auf dem Oberflächepotenzial von -500 bis -850 V verbleibt, haftet der Toner auf der Entwicklungsrollen-Hülse 4 an dem Bilderzeugungsabschnitt an.
Übertragungspapier wird von einer Papier-Zuführvorrichtung (nicht gezeigt) zugeführt, während sich der Fotoleiter 1 weiterdreht. Das Übertragungspapier wird unter einer vorgegebenen Synchronisation zugeführt, unter der in einer Übertragungseinheit eine Koinzidenz zwischen einem vorderen Ende des Übertragungspapiers und einem vorderen Ende eines Tonerbilds auftritt, das auf dem Fotoleiter 1 ausgebildet ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Tonerbild mit Hilfe einer Übertragungseinrichtung 5 der Übertragungseinheit auf das Übertragungspapier übertragen. Das Übertragungspapier, auf das das Tonerbild übertragen worden ist, wird an eine Fixiereinheit (nicht gezeigt) überführt. Das Tonerbild auf dem Übertragungspapier wird mit Hilfe der Wärme und des Drucks einer Fixiervorrichtung (nicht gezeigt) der Fixiereinheit fixiert und anschließend wird das Übertragungspapier als Duplikat aus der Vorrichtung (das heißt aus dem Kopiergerät) nach außen ausgetragen. Andererseits wird der Toner, der auf dem Fotoleiter 1 verbleibt, ohne dass dieser auf das Übertragungspapier übertragen worden wäre, mit Hilfe einer Reinigungsklinge 6 einer Reinigungseinheit abgeschabt. Anschließend erreicht der Fotoleiter 1 einen Anfangszustand, in welchem er keinen Toner aufweist, und sind die Vorbereitungen für den nachfolgenden Bilderzeugungsprozess beendet.
Bei dieser Ausführungsform sind die Aufladungseinrichtung, die Entwicklungseinrichtung, die Reinigungseinrichtung, die um den Fotoleiter herum angeordnet sind, und der Fotoleiter zu einer Einheit zusammengefasst und in einem den Fotoleiter umgebenden Gehäuse 40 einstückig ausgebildet. Dieses Gehäuse 40 wird normalerweise als Prozesskartusche bezeichnet. Die Prozesskartusche hat ein äußeres Erscheinungsbild, wie in der Fig. 1 gezeigt ist. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, wird in der Prozesskartusche der verbleibende Toner, der mit Hilfe der Reinigungsklinge 6 von dem Fotoleiter 1 abgeschabt worden ist, zu einer Fördereinheit für Recycling-Toner gefördert, die in der Vorderseite des Gehäuses 40 angeordnet ist, und zwar mit Hilfe einer Toner-Förderspirale 8. Der Toner wird dann zu einem Entwickler-Rührabschnitt der Entwicklungseinheit mit Hilfe eines Toner-Recycling- Bands 9 gefördert, dass in die Recycling-Toner-Fördereinheit eingebaut ist, und wird als Recycling-Toner verwendet. Bei dieser Ausführungsform sind der Auflader 2 und die Übertragungseinrichtung 5 von der Art einer Walze. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auf einen Entlader vom Corona-Typ angewendet werden, der Drähte verwendet.
Nun wird eine Beschreibung der Entwicklungseinheit in der Prozesskartusche gegeben werden. In den Fig. 2 und 3 hat die Entwicklungsrollen-Hülse 4 einen festen. Schaft, in dem Magnete mit fünf Polen eingebaut sind. Die Aussenoberfläche der Entdeckungsrollen-Hülse 4 ist von einem magnetischen Rohrmaterial bedeckt, beispielsweise von Aluminium. Wegen der Drehung des Rohrmaterials wird der Entwickler (das heißt der Zweikomponenten-Entwickler, der aus einem Tonerpulver und einem Träger aus kleinen Eisenkugeln besteht), der in dem Entwicklerbehälter (Bezugszeichen 40) enthalten ist, zu der Entwicklungsrollen-Hülse 4 aufgrund der magnetischen Kraft der Magnete gezogen und dann zu dem Entwicklungsabschnitt des Fotoleiters 1 bewegt. Um das Auftreten einer schlechteren Qualität oder einer Ungleichmässigkeit der Bilddichte zu vermeiden, die durch eine allzu starke oder nicht ausreichende Zufuhr des Entwicklers hervorgerufen wird, wird die Nachschubmenge des Entwicklers von der Entwicklungsrollen-Hülse 4 zu dem Fotoleiter 1 mit Hilfe einer Schabklinge 10 reguliert, die dazu dient, um den Zufluss des Entwicklers von der Entwicklungsrollen-Hülse 4 zu dem Fotoleiter 1 konstant zu machen. Der Entwicklerbehälter, der integral mit dem Gehäuse 40 ausgebildet ist, umfasst ein Paar von Rührschrauben 11 zum Rühren und Umwälzen des Entwicklers. Entsprechend der Drehung der Rührschrauben 11 wird der Entwickler in dem Entwicklerbehälter umgewälzt, so dass dieser Kreisbewegungen ausführt, und wird er in einer axialen Richtung der Entwicklungsrollen-Hülse 4 gefördert, während dieser gerührt wird. Die Träger des Entwicklers, die zu dem Entwicklungsabschnitt des Fotoleiters 1 geflossen sind, werden in den Entwicklerbehälter aufgenommen und werden darin erneut aufgrund der Drehung der Entwicklungsrollen-Hülse 4 umgewälzt, während der Toner des Entwicklers, der an den Trägern, die durch die Rührbewegung elektrisch aufgeladen worden sind, angehaftet hat und zu dem Entwicklungsabschnitt des Fotoleiter 1 gefördert worden ist, dazu gebracht wird, an einem Bilderzeugungsbereich des Entwicklungsabschnitts des Fotoleiter 1 anzuhaften, und dieser wird verbraucht.
Folglich muss bei dieser Art von Bilderzeugungsvorrichtung Toner geeignet und entsprechend dem Verbrauch zugeführt werden, was allgemein bekannt ist. Aus diesem Grund ist, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, eine Tonerzuführöffnung 12, durch die neuer Toner in den Entwicklungsbehälter fließt, in dem oberen Abschnitt des Entwicklungsbehälters des Gehäuses 40 der Prozesskartusche ausgebildet.
Ein Tonerbehälter vom Typ einer Kartusche wird dazu verwendet, um den Entwicklungsbehälter mit dem neuen Toner durch die Öffnung 12 nachzufüllen. Wie in der Fig. 4. gezeigt ist, umfasst der Tonerbehälter 1000 in dieser Ausführungsform eine Tonerflasche 100 als Tonerbehälterelement, die den Aufbau einer Schraubenflasche hat, ein Verschlusselement 200, das an einem Mündungsabschnitt 114c der Flasche 100 angebracht ist und zu einer Toneraustragsöffnung 114d der Flasche 100 ausgerichtet ist, sowie ein Umhüllungselement 300, das die Tonerflasche 100 umhüllt.
Das Verschlusselement 200 ist mit einem Tonerzuführmechanismus zum Fördern des in der Flasche 100 enthaltenen Toners von der Toneraustragsöffnung 114d zu der Öffnung 12 des Gehäuses 40 versehen. Dieser Tonerzuführmechanismus wird später im Detail beschrieben werden. Es sei angemerkt, dass eine Kombination des Verschlusselements 200 mit dem Umhüllungselement 300 als ein unterteiltes Umhüllungselement angesehen werden kann.
Bei dieser Ausführungsform sind das Verschlusselement 200 und das Umhüllungselement 300 jeweils im wesentlichen wie ein Viereck geformt. Stattdessen können Sie wie ein Vieleck geformt sein.
Eine Beschreibung des Zusammenbaus der Teile des Tonerbehälters 1000 wird erfolgen. Zuerst, und zwar mit dem aufrecht orientierten Umhüllungselement 300, wird die Tonerflasche 100, deren Toneraustragsöffnung 114d sich in einem geöffneten Zustand befindet, in das Umhüllungselement 300 eingeführt. Danach wird das Verschlusselement 200 an der Tonerflasche 100 und dem Umhüllungselement 300 von oben her angebracht. Zu diesem Zeitpunkt werden das Verschlusselement 200 und das Umhüllungselement 300 durch den Eingriff zwischen Klauen 201d, die auf dem Ende der Aussenoberfläche des Verschlusselements 200 ausgebildet sind, und Klauen 303d, die auf dem Ende der Innenoberfläche des Umhüllungselements 300 ausgebildet sind, aneinander befestigt. Somit ist für den Zusammenbau ein Klebemittel oder dergleichen nicht erforderlich. Dies erleichtert den Zusammenbau und die Demontage der Teile, mit anderen Worten, dies erleichtert das Recycling.
Wie in der Fig. 4. gezeigt ist, weist die Tonerflasche 100 ein Spiralrippe 114f auf der Innenoberfläche eines Flaschenabschnitts 114 auf. Wenn folglich die Tonerflasche 100 horizontal angeordnet wird und um ihre Mittelachse gedreht wird, wird Toner, der in der Tonerflasche 100 enthalten ist, entlang der Rippe 114f gefördert und aus der Toneraustragsöffnung 114d ausgetragen bzw. ausgeschüttet. Auf dem Boden des Flaschenabschnitts 114 der Tonerflasche 100 ist ein Flaschen-Zahnrad 142 angebracht, das in ein Tonerbehälter-Antriebszahnrad 105 eingreift, das später beschrieben werden wird.
Das Verschlusselement 200 ist an dem Mündungsabschnitt 114c der Tonerflasche 100 angebracht. Wie in den Fig. 2 und 6 gezeigt ist, ist eine Öffnung 20k in der Innenoberfläche eines Verschlusskörpers 201 des Verschlusselements 200 ausgebildet. Ein Sperr- bzw. Steuerelement 219 ist über die Öffnung 201e geklebt, beispielsweise mit Hilfe eines doppelseitig beschichteten Klebebands. Das Steuerelement 219 besteht aus einem elastischen Material, beispielsweise aus einem PET-Film oder aus Gummi, und weist einen Schlitz 219a auf, der dazu verwendet wird, um eine optimale Menge an Toner zuzuführen. Eine Steuerelementdichtung 210 ist an dem Steuerelement 219 (siehe Fig. 6) angeklebt. Die Steuerelementdichtung 210 dient dazu, um zu verhindern, dass Toner aus dem Schlitz 219a des Steuerelements 219 ausläuft, wenn sich der Tonerbehälter 1000 in einem ungenutzten Zustand befindet. Nachdem der Tonerbehälter 1000 an der Bilderzeugungsvorrichtung angebracht ist, wird die Steuerelementdichtung 210 von dem Steuerelement 219 entfernt. Mit anderen Worten, ein Ende der Steuerelementdichtung 210, die aus einem Dichtungs-Ziehschlitz 201a der Vorderseite des Verschlusskörpers 201 herauskommt, wird von einem Benutzer gezogen, wenn der Toner benötigt wird, und so kann der Toner zugeführt werden.
Wie in den Fig. 2 und 7 gezeigt ist, ist eine Toneraustrags- bzw. Tonerauslassabdeckung 204 auf der Öffnungs-Aussenoberfläche des Verschlusskörpers 201 angebracht, um so das Steuerelement 219 zu bedecken, das als eine Tonerzuführöffnung auf der Seite des Verschlusskörpers 201 verwendet wird. Eine Verschluss-Öffnungs-und-Verschluss-Feder 214 und eine Verschluss 205, an dem eine Verschlussfolie 206, die beispielsweise aus einer PET-Folie hergestellt ist, angeklebt ist, beispielsweise mit Hilfe eines doppelseitigen Klebebands, sind an der Tonerauslassöffnung befestigt. Wenn der Tonerbehälter 1000 nicht in die Vorrichtung eingesetzt ist, wird der Verschluss ständig zu dem unteren Teil der Tonerauslassabdeckung 204 aufgrund der dehnbaren Federkraft gedrückt. Auf diese Weise wird einer Tonerauslassöffnung 204a, die in dem unteren Teil der Tonerauslassöffnung 204 ausgebildet ist, von der Verschlussfolie 206 verschlossen. Die Tonerauslassöffnung 204a der Tonerauslassabdeckung 204 kann als Tonerauslassöffnung auf der Seite des Verschlusselements 200 dienen.
Andererseits, wenn der Tonerbehälter 1000 in die Vorrichtung eingesetzt ist, wird ein auf dem Verschluss 205 ausgebildeter Vorsprung 205a nach oben entlang einer Verschluss-Öffnungs-und-Verschluss-Bahn (nicht gezeigt), die auf der Seite der Vorrichtung ausgebildet ist, gedrückt. Auf diese Weise wird die Verschlussfolie 206 von der Position, wo die Tonerauslassöffnung 204a von der Verschlussfolie 206 verschlossen wird, weg bewegt, so dass der Toner zum Nachfüllen aus dem Verschlusselement 200 durch dieses fliessen kann. Dieser Verschlussmechanismus ist zu dem Zweck vorgesehen, um ein Auslaufen von Toner zu verhindern, wenn der Tonerbehälter gehandhabt wird. Die Abdichtfähigkeit zum Verhindern des Auslaufens von Toner, was auftritt, wenn der Tonerbehälter 1000 beispielsweise transportiert wird, wird von dem Steuerelementdichtung 210 sichergestellt. Ein Dichtelement 207 und ein Dichtelement 208 sind an der Tonerauslassabdeckung 204 mit Hilfe eines doppelseitig beschichteten Klebebands oder dergleichen angeklebt. Das Dichtelement 207 wird dazu verwendet, um die Abdichtfähigkeit zwischen der Tonerauslassabdeckung 204 und der Unterseite des Verschlusskörpers 201 zu gewährleisten, während das Dichtelement 208 dazu verwendet wird, um zu verhindern, dass Toner aus dem Dichtungs-Ziehschlitz 201a des Verschlusskörpers 201 ausläuft. Die Dichtelemente 207, 208 sind jeweils aus einem Polyurethan-Schaum hergestellt.
Ein Dichtelement 212 ist ausserdem an dem Dichtelement 200 mit Hilfe eines doppelseitig beschichteten Klebebands angeklebt. Das Dichtelement 212 wird dazu verwendet, um die Abdichtfähigkeit zwischen der Tonerauslassöffnung 204a, die auf der Seite des Verschlusselements 200 ausgebildet ist, und der Tonerzuführöffnung 12, die auf der Seite der Entwicklungseinheit ausgebildet ist, zu gewährleisten, wenn der Tonerbehälter 1000 in die Vorrichtung eingesetzt wird, um so für eine Übereinstimmung zwischen der Tonerauslassöffnung 204a und der Tonerzuführöffnung 12 zu sorgen.
Wie in der Fig. 5 gezeigt ist, umfasst das Dichtelement 212 eine dünne Platte 212a, die aus einer PET-Folie besteht, und ein Schwammelement 212b, das aus einem Polyurethan-Schaum besteht, der unmittelbar an die Tonerzuführöffnung 12 angeklebt ist. Das Schwammelement 212b wird dazu verwendet, um das elastische Anhaften zwischen der Tonerzuführöffnung 12 und der Tonerauslassöffnung 204a zu gewährleisten, und weist eine Öffnung 212e auf, die grösser ist als die Tonerauslassöffnung 204a in deren Mitte, während die dünne Platte 212a eine Mehrzahl von Kerben 212c und flexiblen Stirnflächen 212d auf einem Abschnitt aufweist, der der Tonerauslassöffnung 204a entspricht.
Wie in der Fig. 8(a) gezeigt ist, ist bei dieser Ausführungsform um die Tonerauslassöffnung 204a herum eine abgeschrägte Oberfläche 204c auf der unteren Seite in der Zeichnung ausgebildet, d. h. auf der Seite der Oberfläche, die der Tonerzuführöffnung 12 zugewandt ist. Die Größe der Öffnung 212e des Schwammelements 212b wird so festgelegt, dass die abgeschrägte Oberfläche 204c nicht von dem Schwammelement 212 bedeckt wird.
Das Schwammelement 212b ist an einen Abschnitt um die Öffnung 204a herum angeklebt und die dünne Platte 212a ist auf dem Schwammelement 212b angeklebt. Die dünne Platte 212a wird dann von den Fingern der Bedienperson verbogen, so dass deren flexibler Teil 212d auf die abgeschrägte Oberfläche 204c angeklebt ist. Auf diese Weise wird eine Bahn von einer abgeschrägten Form mit einer Abdichteigenschaft ausgebildet.
Falls die Bahn zwischen der Tonerauslassöffnung 204a und der Tonerzuführöffnung 12 so ausgebildet ist, dass diese eine vertikale Seitenwand aufweist, neigt der Toner T dazu, an dem Schwammelement 212b anzuhaften. Wenn der Tonerbehälter 1000 ausgewechselt wird, fällt folglich der Toner T, der an dem Schwammelement 212b angehaftet hat, aufgrund von Vibrationen ab und die Vorrichtung wird durch den Toner T verunreinigt.
Gemäss dieser Ausführungsformen wird das Schwammelement 212b jedoch von der dünnen Platte 212a bedeckt und weist die Bahn von der Tonerauslassöffnung 204a zu der Tonerzuführöffnung 12 eine konische Form aufgrund der Verwendung der dünnen Platte 212a auf, wie in den Fig. 8(a) und 8(b) gezeigt. Somit kann das Anhaften des Toners T an dem Schwammelement 212b unterdrückt bzw. eingeschränkt werden, um eine Tonerverunreinigung zu vermeiden, und zusätzlich kann eine gute Dichtfunktion erzilet werden.
Die Innenseite des Verschlusskörpers 201 des Verschlusselements 200 ist zylindrisch geformt, wie in der Fig. 2 gezeigt. Ein Tonerzuführflansch 216 ist drehbeweglich an der Innenseite befestigt. Wie in den Fig. 9, 10(a) und 10(b) gezeigt ist, ist der Flansch 216 wie eine zylindrische Kappe geformt, und weist eine Öffnung 216d in der Mitte ihrer Stirnseite auf. Die Tonerauslassöffnung 114d der Tonerflasche 100 wird in die Öffnung 216d des Flansches 216 durch Einführen des Mündungsabschnittes 114c in die Innenseite des Flansches 216 eingesetzt. Zwei Klammern 216a, die im wesentlichen vertikal aus der Stirnseite des Flansches 216 vorstehen, sind um die Öffnung 216d herum angebracht. Die Klammern 216a sind einstückig mit dem Flansch 216 ausgebildet. Ein Tonerdrückelement 217, das aus einem flexiblen Material, beispielsweise aus einer PET-Folie, besteht, ist an die Klammer 216a mit Hilfe eines doppelseitig beschichteten Klebebands angeklebt.
Das Tonerdrückelement 217 ist so angeklebt, dass ein freies Ende des Tonerdrückelements 217 elastisch an der Innenoberfläche der Innenseite des Verschlusskörpers 201 anhaftet, wenn der Flansch 216 an dem Verschlusskörper 201 angebracht ist, wie in der Fig. 2 gezeigt.
Um einen Spalt zwischen der äußeren Oberfläche des Flansches 216 und der inneren Oberfläche der Innenseite des Verschlusskörpers 210 abzudichten, wird ein bandartiges Dichtelement 209, das aus einem Polyurethan-Schaum hergestellt ist, an die äussere Oberfläche des Flansches 216 angeklebt. Zusätzlich, um einen Spalt zwischen der Öffnung 216d des Flansches 216 und dem Mündungsabschnitt 114c der Tonerflasche 100 abzudichten, ist ein ringförmiges Dichtelement, das aus einem Polyurethan-Schaum besteht, an den Abschnitt um die Öffnung 21 6d herum mittels eines doppelseitig beschichteten Klebebands angeklebt.
Wie in der Fig. 11 gezeigt ist, ist ein im Querschnitt T-förmiger Vorsprung 201 g auf dem Boden des zylindrischen Verschlusskörpers 201 angebracht. Der T-förmige Vorsprung 201 g ist so ausgelegt, dass er sich in der Nähe der oberen Position in der Tonerauslassöffnung 114d befindet, wenn die Tonerflasche eingesetzt ist. Ein folienartiges Schabelement 1001 zum Abschaben von Toner um die Tonerauslassöffnung 114d herum ist an die Mitte des Vorsprungs 201 g mit Hilfe eines doppelseitig beschichteten Klebebands angeklebt. Aus der Drehrichtung N der Tonerflasche 100 betrachtet befindet sich die Klebeposition des Schabelements 1001 auf der Vorderseite der Mitte des Vorsprungs 201 g.
Das Schabelement 1001 besteht aus einer PET-Folie und, wie in der Fig. 6 gezeigt ist, umfasst einen Klebeabschnitt 1001a und einen Schababschnitt 1001c mit einem Rand bzw. Kante 1041b. Wenn die Tonerflasche 100 eingesetzt wird, gelangt das Schabelement 1001 in die Tonerauslassöffnung 114d der Tonerflasche 100 und gelangt der Rand 1001b des Schabelements 1001 in Berührung mit der Umfangsoberfläche um die Öffnung 114d herum. Entsprechend der Drehung der Tonerflasche 100 schabt der Rand bzw. die Kante 1001b an der Umfangsoberfläche.
Auf diese Weise wird verhindert, dass sich der Toner um die Tonerauslassöffnung 114d herum staut und kann ein stabiler Tonernachschub erzielt werden.
Das Schabelement 1001 ist so ausgelegt, dass allein das Schabelement 1001 verbogen ist, wenn das Schabelement 1001 in Berührung gelangt mit der Tonerflasche 100. Aus diesem Grund has das Schabelement 1001 einen geringen Gleit- bzw. Reibungswiderstand und kann kaum das Antriebs- bzw. Drehmoment der Tonerflasche 100 beeinflussen. Zusätzlich, weil die Klebeposition des Schabelements 1001 sich auf der Vorderseite der Mitte des Vorsprungs 201 g befindet, wenn man dies aus der Drehrichtung N der Tonerflasche 100 betrachtet, dient der Gleit bzw. Reibungswiderstand des Schabelements 1001 an der Tonerauslassöffnung 114d dazu, um das Schabelement 1001 beim Ankleben zu unterstützen. Als Folge befindet sich das Schabelement 1001 in einem Zustand, in welchem es schwer abzuziehen ist.
Eine Beschreibung wird gegeben werden, weshalb das Schabelement 1001 so angebracht ist.
Bei dieser Art von Tonerbehälter 1000 ist es wünschenswert, die Tonerauslassöffnung 114d im Durchmesser klein zu machen, um die Öffnungs- und Schlissfunkiion des Tonerbehälterelements zu verbessern. Weil jedoch die Verkleinerung des Durchmessers der Tonerauslassöffnung 114d einen nachteiligen Einfluss auf den Fluss von Toner bei der Tonerauslassöffnung 114d ausübt, gibt es einen Moment, zu dem die Tonerauslassöffnung 114d mit einer Art von Toner verschlossen ist, was von den physikalischen Eigenschaften des Toners abhängt. Aus diesem Grund kann nur Toner mit einem exzellenten Fliessverhalten verwendet werden, mit anderen Worten, es gibt gewisse Beschränkungen, was die Art des zu verwendenden Toners anbelangt.
Zusätzlich, neigt selbst ein Toner mit einem exzellenten Fliessverhalten bei einer gewöhnlichen Temperatur dazu, an dem Abschnitt um die Tonerauslassöffnung 114d herum bei einer hohen Temperatur anzuhaften, und somit verringert sich der Tonernachschub. Durch Befestigen des Schabelements 1001 in dem Verschlusskörper 201 wird jedoch das Anhaften von Toner unabhängig von der Art des Toners oder einer Temperaturänderung vermieden. Somit besteht ein Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, dass es keine Beschränkungen hinsichtlich der Art des Objekts gibt, an dem der Tonerbehälter angebracht ist (d. h. hinsichtlich des Typs der Bilderzeugungsvorrichtung).
Wie in der Fig. 12 gezeigt ist, umfasst das Umhüllungselement 300 ein Lager 301, ein oberes Gehäuse 302 und ein unteres Gehäuse 303. In dieser Ausführungsform sind das das obere und untere Gehäuse 302, 303 aneinander aufgrund des Eingriffs der Klauen 302, die auf dem oberen Gehäuse 302 ausgebildet sind, mit den Bohrungen 303b, die in dem unteren Gehäuse 303 ausgebildet sind, befestigt. Deshalb besteht keine Notwendigkeit, ein Klebemittel oder dergleichen zu verwenden, wenn diese zu dem Umhüllungselement zusammengesetzt werden. Somit wird der Zusammenbau und die Demontage der Teile erleichtert. Das obere Gehäuse 302 besteht aus Polystyrol (PS) und die Klauen 302a sind jeweils auf eine Dicke von etwa 1,5 mm eingestellt. Um die Stärke der Klaue 302a aufrechtzuerhalten und wegen der Schwierigkeit, eine vorbestimmte Präzision zu erzielen, wenn diese (bei der Herstellung) spritzgegossen werden, ist eine Versteifungsrippe 302c einstückig mit der Basis der Klaue 302a ausgebildet, wie in der Fig. 13 gezeigt, die eine Teilansicht ist, die einen Zustand zeigt, in dem das obere Gehäuse 302 umgedreht ist. Der Winkel θ der Versteifungsrippe 302 ist auf 45 Grad eingestellt. Die Versteifung der Versteifungsrippe 302c gewährleistet die lange andauernde Sperrfunktion, die durch den Eingriff zwischen der Klaue 302a und der Bohrung 303b bewirkt wird.
Weiterhin bezugnehmend auf die Fig. 13, sind eine Mehrzahl von Rippen, die sich in Längs- und seitliche Richtungen des oberen Gehäuses 302 erstrecken, auf der Rückseite des oberen Gehäuses 302 ausgebildet. Zusätzlich ist eine Eingriffsrippe 302d, die im Querschnitt halb-kreisförmig ist, auf der Rückseite über den gesamten Umfang des oberen Gehäuses 302 ausgebildet. Entsprechend zu der Eingriffsrippe 302d sind Versteifungsrippen 303f, von denen jede konkave Vertiefungen 303e auf deren Oberseite aufweist, in dem unteren Gehäuse 303 ausgebildet. Wenn das obere Gehäuse 302 auf das untere Gehäuse 303 aufgesetzt ist, greift die Eingriffsrippe 302d in die konkaven Vertiefungen 303e ein.
As Folge der Halterung der Eingriffsrippe 302d wird die Stärke des oberen Gehäuses 302 seinerseits zusätzlich erhöht. Ausserdem, und zwar unabhängig davon, ob der Abstand zwischen den beiden Wänden des unteren Gehäuses 303, die sich in der Längsrichtung erstrecken, kleiner oder grösser ist als eine vorbestimmte Länge, werden genaue Abmessungen und eine genaue Positionierung dadurch erzielt, dass das obere Gehäuse 302 an das untere Gehäuses 303 angepasst wird, so dass die Eingriffsrippe 302d in Eingriff mit den konkaven Vertiefungen 303e steht. Die vorgenannten Wände des unteren Gehäuses 303, an denen das obere Gehäuse 302 befestigt ist, können selbst dann nicht zusammen gedrückt werden, wenn die Wände nach innen gedrückt werden. Mit anderen Worten, die Eingriffsrippe 302d dient dazu, um eine Schwachstelle zu ergänzen, die auftritt, wenn das Umhüllungselement 300 aus separaten Teilen aufgebaut ist, und folglich wird die Stärke von sämtlichen Gehäusen des Umhüllungselements 300 aufrecht erhalten. Zusätzlich, wie vorstehend beschrieben wurde, weil eine genaue Länge und Positionierung durch Anpassen des oberen Gehäuses 302 an das untere Gehäuse 303 unabhängig von Fehlern in der Dimensionierung erzielt wird, können strenge Anforderungen an die Genauigkeit der Herstellung gemildert werden, und deshalb kann die Produktivität verbessert werden.
Das Lager 301 ist an dem unteren Gehäuse 303 befestigt, so dass eine Schnappklaue 301b, wie sie in der Fig. 14(a) gezeigt ist, die sich in der axialen Richtung des Lagers 301 erstreckt, eingepasst ist, und zwar mit einer Schnappverstellung, in einen Lager- Abstützabschnitt 303a des unteren Gehäuses 303 des Umhüllungselements 300, das in der Fig. 12 gezeigt ist. Wie in den Fig. 14(a) und 14(b) gezeigt ist, ist eine Rippe 301c zum Regulieren der Verbiegung der Schnappklaue 301b am Fuss der Schnappklaue 301b ausgebildet. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich die Schnappklaue 301b allzu stark einwärts verbiegt und einen lockeren Eingriffszustand erreicht.
Wie in der Fig. 14(c) gezeigt ist, ist ein spitz zulaufender Abschnitt 301a auf der unteren Seite der Achse des Lagers 301 angebracht. Wie in der Fig. 15(a) und 15(b) gezeigt ist, dient der spitz zulaufende Abschnitt 301a dazu, so dass die Spitze des Antriebsschafts 116 des Tonerbehälter-Antriebszahnrads 115, das auf der Seite der Vorrichtung auf einer abgeschrägten Stirnseite des spitz zulaufenden Abschnitts 301a vorgesehen ist, von unten nach oben gleitet, wenn der Tonerbehälter 1000 in die Vorrichtung eingesetzt wird. Auf diese Weise gelangt das Tonerbehälter-Antriebszahnrad 115 in Eingriff mit dem Flaschenzahnrad 142, das auf dem Flaschenabschnitt 114 der Tonerflasche 100 vorgesehen ist, und zwar von einer Richtung senkrecht zu ihrer Drehachse, und somit wird der Tonerbehälter 1000 sehr sanft an der Vorrichtung angebracht. Im Gegensatz dazu greift bei einer herkömmlichen Tonerflasche ein Flaschenzahnrad in ein Tonerbehälter-Antriebszahnrad von einer axialen Richtung parallel zueinander ein. Deshalb erfolgt eine gegenseitige Beeinflussung zwischen den Zahnrädern. Dies macht es schwierig, den Tonerbehälter an der Vorrichtung anzubringen.
Eine Flaschenklopf bzw. Flaschenrüttelwalze 319 mit einem ratschenartigen Zahn auf ihrem Umfang ist an dem unteren Gehäuse 303 des Umhüllungselements 300 mittels einer Walzentrageklammer 320, die aus einer flachen Feder besteht, befestigt. Wenn die Tonerflasche 100 in dem Umhüllungselement 300 aufgenommen ist, ist die Flaschenrüttelwalze 319 so angeordnet, dass sie sich in einer elastischen Berührung mit der Seitenwand des Flaschenabschnitts 114 befindet. Folglich wird, wenn sich die Tonerflasche 100 während eines Tonernachschubbetriebs, der später beschrieben werden wird, dreht, die Walze 319 aufgrund von Differenzen in der Höhe der Umfangsoberfläche des Faschenabschnittes 114 gedreht und ergibt dies Vibrationen an der Tonerflasche 100. Somit wird verhindert, dass sich Toner an der Innenseite der Tonerflasche 100 anlagert. Es ist allgemein bekannt, einen Aufbau zu übernehmen, bei dem dadurch ein Anhaften an der Innenseite der Tonerflasche verhindert wird, dass man Vibrationen auf die Tonerflasche ausübt. Bei dem herkömmlichen Aufbau ergibt es jedoch, weil eine Platte, wie beispielsweise ein Federblech, als Flaschenrüttelelement verwendet wird, dahingehend ein Problem, dass die Platte ein lautes Rüttelgeräusch an Abschnitten mit verschiedener Höhe des Umfangs der Tonerflasche abgibt. Im Gegensatz dazu rollt gemäss der vorliegenden Erfindung die Walze auf den unterschiedlichen Abschnitten unter geringer Geräuschentwicklung ab, weil die Walze bzw. Rolle als das Flaschenrüttelelement verwendet wird.
Nun wird eine Beschreibung eines Tonerzuführvorgangs bereitgestellt werden, der ausgeführt wird, wenn der Tonerbehälter 1000 an der Bilderzeugungsvorrichtung angebracht wird. In den Fig. 2 und 3, wird dann, wenn ein Tonerdichtesensor 34, der einen Permeabilitätssensor zum Detektieren der Permeabilität eines Entwicklers umfasst, detektiert, dass die Tonerdichte eines Entwicklers, der ja dem Entwicklerbehälter zirkuliert, kleiner ist als eine Referenz-Tonerdichte, ein Antriebsabschnitt (nicht gezeigt), der auf der Seite der Vorrichtung angeordnet ist, betätigt, um das Tonerbehälter-Antriebszahnrad 115, das in den Fig. 15(a) und 15(b) gezeigt ist, zu drehen. Wie vorstehend beschrieben wurde, gelangt das Tonerbehälter- Antriebszahnrad 115 in Eingriff mit dem Flaschenzahnrad 142 der Tonerflasche 100, wenn der Tonerbehälter 1000 in die Vorrichtung eingesetzt wird. Folglich wird die Tonerflasche 100 in einer vorbestimmten Richtung entsprechend der Drehung des Tonerbehälter-Antriebszahnrads 115 gedreht, das in Eingriff steht mit dem Flaschenzahnrad 142.
Zu diesem Zeitpunkt greifen Vorsprünge 114a (siehe Fig. 4), die auf dem Kopf der Tonerflasche 100 ausgebildet sind, in Rippen 21 6b (siehe Fig. 10(b)) ein, die auf der Innenwand des Tonerzuführflansches 216 jeweils ausgebildet sind, und auf diese Weise wird die Tonerflasche 100 gleichzeitig zu der Drehung des Flansches 216 gedreht. Es gibt eine Situation, in der die Tonerflasche 100 sich aufgrund der Freigabe des Eingriffs zwischen dem Vorsprung 114a und der Rippe 216b leerläuft, was durch Abnutzung oder dergleichen des Vorsprungs 114a bedingt ist. Als Mittel, um einen Leerlauf zu verhindern, sind Vorsprünge 216c, die in einen abgeschrägten Abschnitt 114b der Schulter der Tonerflasche 100 eingreifen sollen, auf der Innenseite des Flansches 216 ausgebildet.
Durch Drehen der Tonerflasche 100 wird der Toner zu der Öffnung, die in dem Ende des Tonerbehälters 1000 ausgebildet ist, unterstützt von der Tonerförderfunktion der spiralförmigen Rippe 114f des Flaschenabschnittes 114 gefördert und aus der Tonerauslassöffnung 114d ausgeschüttet. Der ausgeschüttete Toner wird zuerst dazu veranlasst, in einen Tonertrichter (in einer Drehbahn des Tonerdrückelements 217) zu fliessen, der zwischen dem Verschlusskörper 201 und dem Flansch 216 ausgebildet ist, wie in der Fig. 2 gezeigt. Entsprechend der Drehung des Flansches 216 wird dar Toner in dem Tonertrichter dann gerecht und nach oben gedrückt, um auf der Innenumfangsoberfläche des Verschlusskörpers 201 aufgrund des Tonerdrückelements 217 zu fliessen, das im wesentlichen gleichzeitig zu der Drehung des Flansches 216 gedreht wird. Wenn das Tonerdrückelement 217 sich an dem Steuerelement 219 vorbei bewegt, wird der Toner aus dem Innern des Verschlusskörpers 201 durch den Schlitz 219a des Steuerelements 219 gedrückt.
Der Toner, der heraus gedrückt worden ist, fällt in die Tonerauslassabdeckung 204, die an der Seitenwand des Verschlusskörpers 201 angebracht ist, und wird dann der Entwicklungseinheit durch die Tonerauslassöffnung 204a hindurch zugeführt, die in dem unteren Teil der Tonerauslassabdeckung 204 und der Tonerzuführöffnung 12 der Entwicklungseinheit ausgebildet ist, die der Tonerauslassöffnung 204a gegenüber liegt. Der Tonernachschub zu der Entwicklungseinheit wird mit Hilfe des Tonerdichtesensors 34 gesteuert, der die Tonerdichte von Entwickler detektiert, der in dem Tonerbehälter zirkuliert. Genauer gesagt wird dann, wenn der Tonerdichtesensor 34 einen Zustand detektiert, in dem die Tonerdichte des Entwicklers eine Referenz-Tonerdichte erreicht hat, nachdem der Toner aus dem Tonerbehälter 1000 der Entwicklungseinheit zugeführt worden ist, die Antriebswelle 116 des Tonerbehälter-Antriebszahnrads 115 in der Drehbewegung gestoppt, und auf diese Weise wird der Tonernachschub gestoppt.
Der Toner wird auf diese Weise zeitgemäss zugeführt und eine Tonerendanzeige (nicht gezeigt), die in der Vorrichtung vorgesehen ist, wird erleuchtet, wenn sämtlicher Toner in der Tonerflasche 100 aufgebraucht ist. Ein Nutzer erkennt die hell erleuchtete Anzeige und stellt fest, dass die Tonerflasche 100 keinen Toner enthält. Der Benutzer ersetzt dann den leeren Tonerbehälter durch einen neuen Tonerbehälter, der mit Toner gefüllt ist. Unter Verwendung der in den Fig. 16(a) bis 16(d) gezeigten Schritte wird der alte Tonerbehälter durch den neuen ersetzt.
Der Austausch wird ausführlich beschrieben werden. Wie in der Fig. 16(a) gezeigt ist, öffnet der Benutzer zuerst die vordere Abdeckung der Vorrichtung und drückt einen Stopper 117 herunter und nimmt dann den alten Tonerbehälter 1000 aus der Vorrichtung heraus. Danach, wie in der Fig. 16(b) gezeigt, schüttelt der Benutzer einen neuen Tonerbehälter 1000 fünf oder sechs mal, so dass Toner in dem Tonerbehälter 1000 leicht und sanft fliessen kann. Als nächstes, wie in der Fig. 16(c) gezeigt, wird der neue Tonerbehälter 1000 an der Vorrichtung angebracht. Zu diesem Zeitpunkt stellt der Benutzer fest, ob der neue Tonerbehälter 1000 ordnungsgemäss eingesetzt wurde oder nicht, indem er auf das Schnappgeräusch des Stoppers 117 achtet oder indem der die verriegelte Position kritisch prüft. Danach, wie in der Fig. 16(d) gezeigt, wird eine Steuerelementdichtung 210 des neuen Tonerbehälters 1000 heraus gezogen. Auf diese Weise steht der Toner zum Nachschub bereit. Am Ende schliesst der Benutzer die vordere Abdeckung.
Andererseits wird die Positionierung des Tonerbehälters 1000 in Bezug auf die Prozesskartusche durch den Eingriff einer Positionierungsbohrung 201b (siehe Fig. 5), die in einem Griffstück des Verschlusselements 200 des Tonerbehälters 1000 ausgebildet ist, in einen Positionierungsstift 118 (siehe Fig. 1) der Prozesskartusche ausgeführt, und die Positionierung des Tonerbehälters 1000 in Bezug auf die Vorrichtung wird durch den Eingriff einer Positionierungsbohrung 201c (siehe Fig. 5), die in dem Verschlusskörper 201 des Tonerbehälters 1000 ausgebildet ist, mit einem Positionierungsstift (nicht gezeigt) der Vorrichtung ausgeführt. Das Verschlusselement 200 wird positioniert und an der Vorrichtung befestigt und auf diese Weise wird gleichzeitig das Umhüllungselement 300 positioniert und an der Vorrichtung befestigt. Für den Fall, dass eine Kombination des Verschlusselements 200 mit dem Umhüllungselement 300 als Umhüllungselement betrachtet wird, wird derselbe Schritt ausgeführt.
Bei dieser Ausführungsform, die in der Fig. 17(a) gezeigt ist, ist die Schulter des Mündungsabschnittes 114c der Tonerflasche 100 so geformt, dass die Breite einer spiralförmigen Nut 114e, die als Tonerförderbahn verwendet wird, grösser ist als die der spiralförmigen Nut 114e der herkömmlichen Tonerflasche 100, die in der Figur. 17 (b) gezeigt ist. Deshalb schüttet die Tonerflasche 100 gemäss dieser Ausführungsform mehr Toner pro Umdrehung aus als die herkömmliche Tonerflasche 100. Dies macht es möglich, eine beträchtliche Menge an Toner in den Tonertrichter des Verschlusselements 200 des Tonerbehälters 1000 auszugeben, und somit stets den Toner aus dem Tonerbehälter 1000 zu der Entwicklungseinheit stabil zuzuführen.

Claims

1. Tonerbehälter (1000), der zum Zuführen von Toner verwendet wird, umfassend: ein Tonerbehälterelement (100), das den Toner enthält;

ein Verschlusselement (200) mit einer Tonerausschüttöffnung (204a), aus welcher der Toner, der durch einen Tonerauslass (114d) des Tonerbehälterelements (100) gefördert wird, ausgeschüttet wird;

ein Umhüllungselement (300), in welchem das Tonerbehälterelement (100) untergebracht ist und an dem das Verschlusselement (200) angebracht ist;

wobei das Verschlusselement (200) und/oder das Umhüllungselement (300) in seinem äußeren Erscheinungsbild viereckig geformt ist.

2. Tonerbehälter (1000) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (200) einen Tonerzuführmechanismus (217) zum Zuführen des aus dem Tonerauslauf (114d) des Tonerbehälterelements (100) ausgeschütteten Toners zu einer Entwicklungseinheit durch die Tonerausschüttöffnung (204a) des Verschlusselements (200) aufweist.

3. Tonerbehälter (1000), der zum Zuführen von Toner verwendet wird, umfassend:

ein Tonerbehälterelement (100), das den Toner enthält und einen Tonerauslass (114d) aufweist, durch den der Toner ausgeschüttet wird; und

ein Umhüllungselement (300), in dem das Tonerbehälterelement (100) untergebracht ist, wobei das Umhüllungselement (300) als Bestandteil unabhängig von dem Tonerbehälterelement (100) ausgelegt ist;

wobei der Tonerbehälter (1000) eine Doppelkonstruktion aufweist, die das Tonerbehälterelement (100) und das Umhüllungselement (300) umfasst.

4. Tonerbehälter (1000) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tonerbehälterelement (100) ausgelegt ist, um den darin enthaltenen Toner zu dessen Tonerauslass (114d) zu fördern und um den Toner mittels einer Antriebskraft aus dem Tonerauslass (114d) auszuschütten.

5. Tonerbehälter (1000) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tonerbehälterelement (100) ausgelegt ist, um den darin enthaltenen Toner zu dessen Tonerauslass (114d) zu fördern und um den Toner aus dem Tonerauslass (114d) mittels einer Antriebskraft auszuschütten.

6. Tonerbehälter (1000) nach Anspruch 3, weiterhin umfassend ein Verschlusselement (200) mit einer Tonerausschüttöffnung (204a), aus der der durch einen Tonerauslass (114d) des Tonerbehälterelements (100) geförderte Toner ausgeschüttet wird.

7. Tonerbehälter (1000) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (200) einen Tonerzuführmechanismus (217) zum Zuführen des von dem Tonerauslass (114d) des Tonerbehälterelements (100) geförderten Toner zu einer Entwicklungseinheit durch die Tonerausschüttöffnung (204a) des Verschlusselements (200) aufweist.

8. Tonerbehälter (1000) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tonerbehälterelement (100) ausgelegt ist, um den darin enthaltenen Toner zu dessen Tonerauslass (114d) zu fördern und um den Toner mittels einer Antriebskraft aus dem Tonerauslass (114d) auszuschütten.

9. Bilderzeugungsvorrichtung, umfassend eine Entwicklungseinheit und einen Tonerbehälter (1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher dazu verwendet wird, um der Entwicklungseinheit Toner zuzuführen.