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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine elektronische Bild-gebende Vorrichtung und insbesondere eine Toner-Kartusche, die in der elektronischen Bild-gebenden Vorrichtung eingesetzt wird.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Eine Toner-Kartusche ist eine der wichtigen körperlichen Einrichtungen einer elektronischen, Bild-gebenden Vorrichtung, und auch ein technischer Kern, um Bilder zu entwickeln. Obwohl verschiedene Toner-Kartuschen mit unterschiedlichen Aufbauten für den Nutzer im Handel erhältlich sind, ist das Ziel die Herstellung einer perfekten Toner-Kartusche mit mehr Funktionen, wie der Verringerung der Restmenge Toner, und ist immer noch von Herstellern zu erreichen. Das US-Patent
US 5489976 A offenbart eine Tonerfüllvorrichtung für ein bildgebendes Gerät. Das im Tonerbehälter vorgesehene Rührelement, welches über eine Welle angetrieben wird, ist mit einem Eingriffselement vorgesehen, das über ein elastisches Element montiert ist, um das Eingriffselement zu einer Eingriffsposition vorzuspannen. Wenn eine Kraft größer der Vorspannung gegen das Eingriffselement wirkt, wird dieses von der Antriebsübertragung gelöst.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde unter den vorstehend aufgeführten Umständen gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Toner-Kartusche bereit zu stellen, bei der die Restmenge an darin noch enthaltenem Toner verringert werden kann.
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Um diese und andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, liefert die vorliegende Erfindung eine Toner-Kartusche mit einem Gehäuse, einer Toner-Förderwelle, und einem Schlag-/Klopf-Gerät. Das Gehäuse weist einen Fass-/Hülsenbereich zur Aufnahme des Toners auf und einen Übertragungsbereich, der drehbar an einem Ende des Hülsenbereichs angeordnet ist. Die Toner-Förderwelle mit einem ersten und einem zweiten gegenständigen Ende ist drehbar in dem Hülsenbereich des Gehäuses angeordnet. Das erste Ende der Toner-Förderwelle ist mit dem Übertragungsbereich des Gehäuses verbunden sodass die Toner-Förderwelle durch den Übertragungsbereich des Gehäuses zur Rotation gebracht wird. Das Schlag-Gerät ist ausgestaltet, den Hülsenbereich des Gehäuses intermittierend zur Vibration zu bringen, wenn sich die Toner-Förderwelle dreht.
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Der Hülsenbereich des Gehäuses kann vorzugsweise einen ringförmigen Flansch aufweisen, worin die Toner-Förderwelle einen Scheiben-Bereich aufweisen kann, der drehbar in dem ringförmigen Flansch aufgenommen ist, und das Schlag-Gerät kann eine Vertiefung umfassen, die an dem Hülsenbereich des Gehäuses vorgesehen ist, und einen federnden Bereich an der Toner-Förderwelle mit einem federnden Arm, der an dem Scheiben-Bereich vorgesehen ist, und einen vorstehenden Block, der an einem Ende des federnden Arm vorgesehen und in die Vertiefung eindringen kann. Dreht sich der federnde Bereich relativ zu dem Hülsenbereich zusammen mit der Toner- Förderwelle, dann erstreckt sich der vorstehende Block des federnden Bereichs intermittierend in die Vertiefung, wodurch der Hülsenbereich des Gehäuses zur Vibration gebracht wird.
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Der Hülsenbereich des Gehäuses kann vorzugsweise einen ringförmigen Flansch umfassen, die Toner-Förderwelle kann einen Wellenbereich und einen Scheiben-Bereich umfassen, der an einem Ende des Wellenbereichs vorgesehen und drehbar in dem ringförmigen Flansch aufgenommen ist, und das Schlag-Gerät kann eine Vertiefung umfassen, die an dem Scheiben-Bereich der Toner-Förderwelle vorgesehen ist, und einen federnden Bereich mit einem federnden Arm, der an dem ringförmigen Flansch vorgesehen ist, und einen vorstehenden Block, der an einem Ende des federnden Arms vorgesehen und in die Vertiefung eindringen kann. Dreht sich der Scheiben-Bereich mit der Vertiefung relativ zu dem Hülsenbereich des Gehäuses zusammen mit der Toner-Förderwelle, dann erstreckt sich der vorstehende Block des federnden Bereichs intermittierend in die Vertiefung, wodurch der Hülsenbereich des Gehäuses intermittierend vibriert.
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Der Hülsenbereich des Gehäuses kann vorzugsweise einen ringförmigen Flansch umfassen, und die Toner-Förderwelle kann einen Scheiben-Bereich umfassen, der drehbar in dem ringförmigen Flansch aufgenommen ist, und das Schlag-Gerät kann eine Vertiefung umfassen, die an dem ringförmigen Flansch vorgesehen ist, und ein federnder Bereich mit einem Klopf-Element und einem federnden Element, das zwischen dem Scheiben-Bereich und dem Klopf-Element derart angeordnet ist, dass sich das Klopf-Element teilweise und intermittierend in die Vertiefung erstreckt, wenn sich der federnde Bereich relativ zu dem Hülsenbereich zusammen mit der Toner-Förderwelle dreht, wodurch der Hülsenbereich des Gehäuses zur Vibration gebracht wird.
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Mit den vorstehend aufgeführten technischen Merkmalen wird, wenn das Schlag-Gerät den Hülsenbereich des Gehäuses intermittierend zur Vibration bringt, der an der Innenwand-Oberfläche des Hülsenbereichs anhaftende Toner nach unten geschüttelt, um aus dem Hülsenbereich weiter ausgegeben zu werden, wodurch der Effekt einer Verringerung der Restmenge an Toner, der in dem Hülsenbereich des Gehäuses enthalten ist, erzielt wird.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und den anliegenden Zeichnungen klarer ersichtlich, die lediglich zur Erläuterung dienen, und daher für die vorliegende Erfindung nicht beschränkend sind, worin:
- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Toner-Kartusche gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine Explosions-Ansicht der Toner-Kartusche gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 3 ist eine Teil-Schnitt-Ansicht der Toner-Kartusche gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche zeigt, dass ein vorstehender Block aus einer Vertiefung kommt;
- 4 ist ähnlich zu 3, zeigt jedoch dass sich der vorstehende Block in die Vertiefung erstreckt;
- 5 ist eine Teil-Explosions-Ansicht einer Toner-Kartusche gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 6 ist eine Teil-Schnitt-Ansicht der Toner-Kartusche gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die zeigt, dass ein vorstehender Block aus einer Vertiefung heraus ist;
- 7 ist vergleichbar zu 6, zeigt jedoch, dass sich der vorstehende Block in die Vertiefung erstreckt;
- 8 ist eine Teil-Explosions-Ansicht einer Toner-Kartusche gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 9 ist eine Teil-Schnitt-Ansicht der Toner-Kartusche gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die zeigt, dass ein Klopf-Element aus der Vertiefung heraus ist; und
- 10 ist vergleichbar zu 9, zeigt jedoch, dass sich das Klopf-Element in die Vertiefung erstreckt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In den 1 und 2, umfasst eine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Toner-Kartusche 10 ein Gehäuse 20, eine Toner-Förderwelle 30, und ein Schlag-Gerät 40.
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Das Gehäuse 20 besteht aus einem Hülsenbereich 21 und einem Übertragungsbereich 25. Das Innere des Hülsenbereichs 21 wird dazu verwendet, Toner aufzunehmen. Der Hülsenbereich 21 umfasst einen hohlen Röhrenkörper 22 und eine Endabdeckung 23. Die Endabdeckung 23 ist an einem Ende des Röhrenkörper 22 fest angebracht und an einer Innen-Seitenoberfläche mit einem ringförmigen Flansch 24 versehen. Der Übertragungsbereich 25 ist an dem anderen Ende des Röhrenkörper 22 drehbar vorgesehen. In anderen möglichen Ausführungsformen, können die Endabdeckung 23 und der Röhrenkörper 22 als ein Element einstückig ausgebildet sein.
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Die Toner-Förderwelle 30 ist drehbar in dem Hülsenbereich 21 des Gehäuses 20 vorgesehen. Die Toner-Förderwelle 30 umfasst einen Wellen-Bereich 31, dessen eines Ende mit dem Übertragungsbereich 25 des Gehäuses 20 verbunden ist, so dass die Toner-Förderwelle 30 durch den Übertragungsbereich 25 des Gehäuses 20 im Inneren des Hülsenbereich 21 des Gehäuses 20 zur Rotation gebracht werden kann. Die Toner-Förderwelle 30 umfasst weiter einen Schaufel-Bereich 32, der neben einem Ende des Wellenbereichs 31 angeordnet ist, um Toner von dem Hülsenbereich 21 zu dem Übertragungsbereich 25 zu bringen, und einen Scheiben-Bereich 33, der an dem anderen Ende des Wellenbereichs 31 vorgesehen und drehbar in dem ringförmigen Flansch 24 der Endabdeckung 23 des Gehäuses 20 aufgenommen ist. Der Scheiben-Bereich 33 der Toner-Förderwelle 30 umfasst einen bogenförmigen Rand 34 und mehrere Speichen 35, die mit dem bogenförmigen Rand 34 und dem Wellen-Bereich 31 der Toner-Förderwelle 30 verbunden sind. Darüber hinaus umfasst die Toner-Förderwelle 30 weiter mehrere Rührstäbe 36 an einer Seite des Wellenbereichs 31, und eine Lieferschaufel 37 auf der abgewandten Seite des Wellenbereichs 31. Dreht sich die Toner-Förderwelle 30 dann rühren die Rührstäbe 36 den in dem Hülsenbereich 21 enthaltenen Toner, und die Förderschaufel 37 fördert den Toner zu dem Schaufel-Bereich 32.
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Das Schlag-Gerät 40 umfasst eine Vertiefung 41 und einen federnden Bereich 42. In dieser Ausführungsform ist die Vertiefung 41 an dem ringförmigen Flansch 24 des Hülsenbereich 21 des Gehäuses 20 vorgesehen. Der federnde Bereich 42 umfasst einen federnden Arm 43, der an dem bogenförmigen Rand 34 des Scheiben-Bereichs 33 der Toner- Förderwelle 30 vorgesehen ist, und einen vorstehenden Block 44, der an einem Ende des federnden Arms 43 vorgesehen ist, so dass der federnde Bereich 42 zusammen mit der Toner-Förderwelle 30 relativ zu dem Hülsenbereich 21 des Gehäuses 20 rotiert. In dieser Ausführungsform sind ein äußerer Umfang des federnden Arms 43 und ein äußerer Umfang des Armrandes 34 an einem imaginären Umfang angeordnet und bilden zusammen einen nahezu vollständig ringförmigen Umfang, worin der vorstehende Block 44 radial nach aussen von dem Umfang vorsteht.
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Gemäß den vorstehend aufgeführten körperlichen Merkmalen wird, wenn die Toner-Kartusche 10 in einer elektronischen Bild-gebenden Vorrichtung installiert wird, wie eine Kopiermaschine oder einem Drucker, der Übertragungsbereich 25 des Gehäuses durch ein Antriebselement (nicht gezeigt) der elektronische Bild-gebenden Vorrichtung zur Rotation gebracht, so dass die Toner-Förderwelle 30 durch den Übertragungsbereich 25 des Gehäuses 20 relativ zu dem Hülsenbereich 21 des Gehäuses 20 zur Rotation gebracht wird.
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Während der Rotation der Toner-Förderwelle 30, rotiert der federnde Bereich 42 zusammen mit dem Scheiben-Bereich 33 der Toner-Förderwelle 30 derart, dass der federnde Arm 43 durch eine Innenwand-Oberfläche dem ringförmigen Flansch 24 zusammengepresst wird, um eine Feder-Rückstellkraft zu speichern, wie in 3 gezeigt ist, während der vorstehende Block 44 nicht auf die Vertiefung 41 ausgerichtet ist. Sobald sich der vorstehende Block 44 in eine Position entsprechend der Vertiefung 41 bewegt, erstreckt sich der vorstehende Block 44 in die Vertiefung 41 aufgrund der Feder-Rückstellkraft des federnden Arms 43, wie in 4 gezeigt, und zwischenzeitlich klopft der federnde Arm 43 nach außen an den ringförmigen Flansch 24 und bringt damit den Hülsenbereich 21 des Gehäuses 20 zu Vibration. Rotiert die Toner-Förderwelle 30 kontinuierlich, dann wird der Hülsenbereich 21 des Gehäuses 20 durch das Schlag-Gerät 40 intermittierend zur Vibration gebracht. Somit wird der an der Innenwand-Oberfläche des Hülsenbereichs 21 anliegende Toner aufgrund der intermittierenden Vibration nach unten geschüttelt und dann aus dem Gehäuse 10 gefördert, wodurch die Restmenge an Toner im Vergleich zu dem in dem Hülsenbereich 21 des Gehäuses 20 enthaltenen wirksam verringert wird. Gemäß einem anderen Aspekt, kann der Mechanismus, dass der vorstehende Block 44 in die Vertiefung 41 eindringen kann, einen Positionierungs-Effekt liefern. So kann beispielsweise beim Verfahren des Zusammenstellens der Toner-Kartusche 10 mittels Eindringen des vorstehenden Blocks 44 in die Vertiefung 41 die Toner-Förderwelle 30 in einer gewünschten Orientierung eingestellt werden, wodurch ermöglicht wird, dass die Toner-Förderwelle 30 mit dem Übertragungsbereich 25 in der gewünschten Orientierung assoziiert wird, was den Aufbau der Toner-Kartusche 10 erleichtert. In dieser Ausführungsform umfasst das Schlag-Gerät 40 zwei Vertiefungen 41. Die Anzahl an Vertiefungen 41 ist jedoch nicht auf die Offenbarung dieser Ausführungsform beschränkt. In einer anderen Ausführungsform kann das Schlag-Gerät 40 ein oder mehrere Vertiefungen 41 gemäß dem tatsächlichen Erfordernis umfassen.
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5 zeigt eine Toner-Kartusche gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Aufbau im Wesentlichen gleich der der Toner-Kartusche 10 der ersten Ausführungsform aufweist, mit der Maßgabe, dass der Unterschied darin liegt, dass die Endabdeckung 51 einen Bogen-förmigen ringförmigen Flansch 52 aufweist, die mit dem federnden Bereich 42 versehen ist, und dass der Scheiben-Bereich 62 der Toner-Förderwelle 60 einen ringförmigen Rand 63 aufweist, der mit der Vertiefung 43 versehen ist, und dass mehrere Speichen 64 zwischen dem ringförmigen Rand 63 und dem Wellen-Bereich 61 der Toner-Förderwelle 60 verbunden sind. So sind in dieser Ausführungsform die Vertiefung 41 und der federnde Bereich 42 des Schlag-Geräts 40 an Stellen verschieden von der ersten Ausführungsform derart vorgesehen, dass die Vertiefung 41 an dem ringförmigen Rand 63 des Scheiben-Bereichs 62 der Toner-Förderwelle 60 vorgesehen ist, und dass der federnde Arm 43 des federnden Bereichs 42 an einem Ende des ringförmigen Flansch 52 der Endabdeckung 51 vorgesehen ist und der vorstehende Block 44 des federnden Bereichs 42 an einem Ende des federnden Arms 43 vorgesehen ist. Als ein Ergebnis wird, wenn die Toner-Förderwelle 60 rotiert, der Scheiben-Bereich 62 mit der Vertiefung 41 zusammen mit der Toner-Förderwelle 60 drehen. Der vorstehende Block 44 wird durch die äußere UmfangsOberfläche des ringförmigen Rands 63 nach aussen gedrückt, so dass der federnde Arm 43 eine Feder-Rückstellkraft speichert, wie in 6 gezeigt ist, wenn die Vertiefung 41 und der vorstehende Block 44 nicht miteinander ausgerichtet sind. Sobald sich die Vertiefung 41 des Scheiben-Bereichs 62 in eine Position entsprechend zu dem vorstehenden Block 44 bewegt, erstreckt sich vorstehende Block 44 aufgrund der Feder-Rückstellkraft des federnden Arms 43 in die Vertiefung 41, wie in 7 gezeigt ist, und zwischenzeitlich klopft der federnde Arm 43 nach innen auf den ringförmigen Rand 63 und bringt die Toner- Förderwelle 60 und den Hülsenbereich 21 des Gehäuses 20 zur Vibration. Mit kontinuierlicher Rotation der Toner-Förderwelle 30 wird der an der Innenwand-Oberfläche des Hülsenbereichs 21 anhaftende Toner aufgrund der intermittierenden Vibration nach unten geschüttelt und dann aus dem Gehäuse 10 gefördert, wodurch der Effekt einer Verringerung der Restmenge an Toner erreicht wird.
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8 zeigt eine Toner-Kartusche gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche ein Gehäuse 20 aufweist, das identisch ist zu dem Gehäuse 20 der ersten Ausführungsform, und eine Toner-Förderwelle 70 und ein Schlag-Gerät 80, das verschieden ist von denen in der ersten Ausführungsform offenbarten. So ist insbesondere ein Scheiben-Bereich 72 der Toner-Förderwelle 70 mit einem sich radial erstreckenden Stab 73 versehen, dessen unteres Ende mit einem Wellen-Bereich 71 der Toner-Förderwelle 70 verbunden ist. Das Schlag-Gerät 80 weist eine Vertiefung 81 auf, die an dem ringförmigen Flansch 24 vorgesehen ist, und einen federnden Bereich 82 mit einem Klopf-Element 83 und einem federnden Element 84. Das Klopf-Element 83 ist beweglich auf ein oberes Ende des sich radial erstreckenden Stabs 73 gezogen, und das federnde Element 84 ist auf den sich radial erstreckenden Stab 73 gezogen, wobei dessen beiden Enden gegen den Wellen-Bereich 71 der Toner-Förderwelle 70 bzw. das Klopf-Element 83 aufliegen. Als ein Ergebnis wird, wenn sich die Toner-Förderwelle 70 dreht, der federnde Bereich 82 zusammen mit der Toner-Förderwelle 70 drehen. Sind die Vertiefung 81 und das Klopf-Element 83 nicht miteinander ausgerichtet, dann wird das Klopf-Element 83 durch die Innenwand-Oberfläche des ringförmigen Flansch 24 derart gedrückt, dass das Klopf-Element 83 das federnde Element 84 weiter zusammendrückt, so dass das federnde Element 84 eine Feder- Rückstellkraft speichert, wie in 9 gezeigt ist. Sobald sich das Klopf-Element 83 zu einer Position entsprechend der Vertiefung 81 bewegt, wird das Klopf-Element 83 durch die Rückstellkraft des federnden Elements 84 dazu gebracht, sich teilweise in die Vertiefung 81 zu erstrecken, wie in 10 gezeigt, und zwischenzeitlich klopft ein Teil des Klopf-Elements 83 nach außen an den ringförmigen Flansch 24 und bringt dadurch den Hülsenbereich 21 des Gehäuses 20 zu Vibration. Mit kontinuierlicher Rotation der Toner- Förderwelle 70 wird der an der Innenwand-Oberfläche des Hülsenbereichs 21 anhaftende Toner aufgrund der intermittierenden Vibration nach unten geschüttelt und dann aus dem Gehäuse 10 gefördert, wodurch der Effekt einer Verringerung der Restmenge an Toner erzielt wird.
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Basierend auf den technischen Merkmalen der vorliegenden Erfindung können verschiedene Modifikationen an dem Aufbau der Toner-Kartusche der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden. So ist z.B. der Aufbau des Schlag-Geräts nicht auf die offenbarten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschränkt. Jedes Schlag-Gerät, das zusammen mit der Toner-Förderwelle drehen kann, um intermittierend das Gehäuse zur Vibration zu bringen, kann verwendet werden. Weiter muss der Hülsenbereich 21 des Gehäuses 20 keinen derartigen ringförmigen Flansch 24 enthalten, sondern alternativ eine Vertiefung, die den Scheiben-Bereich 33 aufnehmen kann und an einer Innenwand-Oberfläche davon mit der Vertiefung 41 oder 81 vorgesehen ist. Darüber hinaus muss der Scheiben-Bereich 33 oder 62 nicht mit einem bogenförmigen Rand 34 oder dem bogenförmigen Rand 63 mit den Speichen 35 oder 64 versehen sein, sondern kann als eine feste Scheibe ausgestaltet sein, solange der Scheiben-Bereich mit dem ringförmigen Flansch 24 verbunden werden kann.
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Obwohl die Erfindung so beschrieben wurde, ist klar, dass diese auf verschiedene Art und Weise modifiziert werden kann. Derartige Variationen sollen keine Abkehr von dem Geist und Bereich der Erfindung darstellen, und alle derartige, dem Fachmann offensichtliche Modifikationen sollen im Bereich der anliegenden Ansprüche umfasst sein.
