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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine elektronische bilderzeugende Vorrichtung und insbesondere eine Tonerkartusche, die in einer elektronischen bilderzeugenden Vorrichtung verwendet wird.
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Stand der Technik
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Eine herkömmliche elektronische bilderzeugende Vorrichtung, wie ein Fotokopierer oder ein Drucker, ist mit einer bilderzeugenden Kartusche, die eine fotosensitive Trommel aufweist, und einer mit der bilderzeugenden Kartusche verbundenen Tonerkartusche, ausgerüstet. Die bilderzeugende Kartusche ist mit einem Tonereinlass versehen. Die Tonerkartusche ist angepasst, die bilderzeugende Kartusche mit Toner zu versorgen, damit die bilderzeugende Kartusche betrieben werden kann. Die herkömmliche Tonerkartusche weist ein Gehäuse, einen an dem Gehäuse vorgesehenen und mit dem Tonereinlass verbundenen Tonerauslass, einen bewegbar an dem Gehäuse angeordneten Schalter, einen an dem Schalter befestigten aufgeschäumten Schwamm, und eine zwischen dem Gehäuse und dem Schalter vorgesehene Feder auf. Der Schalter ist relativ zu dem Gehäuse zwischen einer geschlossenen Position, in der der Schalter den Tonerauslass mit Hilfe des aufgeschäumten Schwammes abdichtet, und einer offenen Position, in der der Schalter den Tonerauslass nicht abdichtet, bewegbar. Die Feder übt auf den Schalter zu der geschlossenen Position hin eine Vorspannkraft aus. Wenn jedoch die Tonerkartusche fehlerhaft angeordnet wird, sodass eine übermäßige Aussparung zwischen dem Tonerauslass und dem Tonereinlass vorliegt, wenn die Tonerkartusche mit der bilderzeugenden Kartusche montiert wird, kann ein Problem von auslaufendem Toner leicht auftreten.
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Andererseits sind die Dicke des geschäumten Schwammes und der Feder die potenziellen Faktoren, die ein Tonerauslaufen verursachen können. Wenn der geschäumte Schwamm zu dünn ist, kann der Tonerauslass nicht formschlüssig abgedichtet werden. Wenn der geschäumte Schwamm zu dick ist, kann der Schalter nur schwer gedrückt werden, um in eine korrekte Position bewegt zu werden, wenn die Tonerkartusche mit der bilderzeugenden Kartusche eingerichtet wird. Weiter kann der Schalter aufgrund von Elastizitätsermüdung der Feder in eine fehlerhafte Position zurückgestellt werden, wodurch es auftreten kann, dass der Schalter den Tonerauslass nicht vollständig abdichtet. Diese Auslaufprobleme verursachen nicht nur die Verschwendung von Toner, sondern ebenso Tonerkontamination in der gesamten Einrichtung. Daher sind es Aufgaben, die die Hersteller in diesem Industriefeld lösen müssen, wie es sicherzustellen wäre, dass die Tonerkartusche formschlüssig und genau angeordnet werden kann, wenn diese mit der bilderzeugenden Kartusche montiert wird und wie ein Tonerauslaufen vor der Einrichtung und nach der Demontage der Tonerkartusche vermieden werden kann.
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Die
US 2014/0321885 A1 offenbart eine Tonerbehälter-Unterstützungseinheit, mit einem Tonerbehälter, einer Behälterhalterung mit einem Innenraum zur Aufnahme des Tonerbehälters, einer Tonerbehälteraufnahme an einer inneren Endseite des Innenraums der Behälterhalterung, einem Positionierungsloch an der hinteren Endfläche des Tonerbehälters, einem Positionierungsstift in dem Tonerbehälterbehälter einer Rückzugsanordnung, die einen hinteren Endabschnitt des Tonerbehälters zur Tonerbehälter-Empfängerseite zurückverfolgt. Wenn der Tonerbehälter in die Behälterhalterung eingeführt wird; wird ein Neigungsstopper, der die Neigung des Tonerbehälters verhindert, wenn der hintere Endabschnitt des Tonerbehälters durch die Rückzugsanordnung in Richtung des Tonerbehälterbehälters zurückgezogen wird. Die
US 2010/0178080 A1 offenbart einen Schaltmechanismus für eine Tonerkartusche mit einer Basis an einem Gehäuse und einem Schieber. Zwischen dem Gehäuse und der Basis ist eine Kammer zur Aufnahme des Schiebers definiert. Die Basis weist einen Führungsschlitz auf. Der Schieber hat einen in der Kammer aufgenommenen Körper, einen vom Körper ausgehenden Aufhängungsarm, einen am Aufhängungsarm angeordneten Haken und einen vom Aufhängungsarm ausgehenden und in dem Führungsschlitz aufgenommenen Pfosten. Wenn das Gleitelement in verschiedene Positionen bewegt wird, kann ein Auslass der Tonerkartusche geschlossen oder geöffnet werden. Der Pfosten bewegt sich entlang des Führungsschlitzes, um eine elastische Verformung des Aufhängungsarms zum Ändern der Position des Hakens zu verursachen, so dass ein fehlerhafter Betrieb des Schaltmechanismus vermieden werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf die vorstehend genannten Umstände abgeschlossen. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tonerkartusche bereitzustellen, die formschlüssig in eine gewünschte Position angeordnet werden kann, nachdem diese mit der einer bilderzeugenden Kartusche verbunden wurde.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tonerkartusche bereitzustellen, deren Tonerauslass formschlüssig abgedichtet werden kann, um ein Tonerauslaufen vor der Einrichtung und nach einer Demontage der Tonerkartusche zu vermeiden.
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Um die vorstehend genannten Aufgaben zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Tonerkartusche zum Verbinden mit einer bilderzeugenden Kartusche einer elektronischen bilderzeugenden Vorrichtung bereit. Die bilderzeugende Kartusche umfasst einen Tonereinlass und einen Stufenbereich, der an dem Tonereinlass angeordnet ist. Die Tonerkartusche umfasst ein Gehäuse mit einer internen Aufnahme zum Lagern des Toners, einen mit der internen Aufnahme und einer Außenseite des Gehäuses verbundenen Tonerauslass, und einen an dem Tonerauslass angeordneten Positions-beschränkenden Haken. Wenn die Tonerkartusche mit der bilderzeugenden Kartusche verbunden wird, kommt der Positions-beschränkende Haken mit dem Stufenbereich derart in Eingriff, dass der Tonerauslass mit dem Tonereinlass verbunden wird. Die Tonerkartusche weist weiter einen oberen Schieber, der auf dem Gehäuse derart bewegbar angeordnet ist, dass der obere Schieber relativ zu dem Gehäuse zwischen einer geschlossenen Position, in der der obere Schieber den Tonerauslass abdichtet und einer offenen Position bewegbar ist, in der der obere Schieber den Tonerauslass nicht abdichtet. Der obere Schieber hat einen elastischen Arm mit einem Endstück. Das Gehäuse hat einen Führungsbereich, der mit dem elastischen Arm in Kontakt steht. Wenn der obere Schieber von der geschlossenen Position in die offene Position bewegt wird, wird der elastische Arm durch den Führungsbereich derart geführt, dass das Endstück des elastischen Armes von einer ursprünglichen Position in eine Eingriffsposition bewegt wird. Ferner weist der elastische Arm eine Führungsrille auf, in die sich der Führungsbereich erstreckt. Daher kann die Tonerkartusche formschlüssig mit der bilderzeugenden Kartusche angeordnet, und der Tonerauslass formschlüssig abgedichtet werden, um das Problem des Tonerauslaufens vor dem Einrichten und nach der Demontage der Tonerkartusche zu vermeiden.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird aus der hier nachstehend gegebenen ausführlichen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen umfassender verstanden, die nur zur Erläuterung angegeben sind, und die die vorliegende Erfindung nicht beschränken, und worin:
- 1 eine Perspektivansicht einer Tonerkartusche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die mit einer bilderzeugenden Kartusche verbunden ist;
- 2A eine schematische Perspektivansicht ist, die zeigt, dass die Tonerkartusche der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von der bilderzeugenden Kartusche demontiert wurde;
- 2B eine schematische Teilschnitt-Seitenansicht ist, die zeigt, dass die Tonerkartusche der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von der bilderzeugenden Kartusche demontiert wurde;
- 3 eine Perspektivexplosionsansicht der Tonerkartusche der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 4 eine Seitenansicht eines oberen Schiebers der Tonerkartusche der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 5 eine Teilschnittansicht ist, die entlang der Linie 5-5 aus 1 genommen ist;
- 6 eine schematische Ansicht ist, die zeigt, dass die Tonerkartusche mit der bilderzeugenden Kartusche eingerichtet werden soll oder die Tonerkartusche von der bilderzeugenden Kartusche demontiert ist;
- 7 eine schematische Ansicht ist, die die mit der bilderzeugenden Kartusche eingerichtete Tonerkartusche und einen in einer geschlossenen Position angeordneten oberen Schieber zeigt; und
- 8 eine schematische Ansicht ist, die die mit der bilderzeugenden Kartusche eingerichtete Tonerkartusche und den in einer offenen Position angeordneten oberen Schieber zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Nachstehend wird hier eine Ausführungsform mit begleitenden Zeichnungen zum Erläutern der technischen Merkmale und des Aufbaus der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. 1 ist eine Perspektivansicht, die eine Tonerkartusche 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die an einer bilderzeugenden Kartusche 1 eingerichtet ist. Die bilderzeugende Kartusche 1 ist angepasst, in einer elektronischen bilderzeugenden Vorrichtung (nicht gezeigt) wie einem Fotokopierer, einem Drucker, usw. eingerichtet zu werden. Wie in 2A und 2B gezeigt, umfasst die bilderzeugende Kartusche 1 einen Hauptkörper 2, eine an dem Hauptkörper 2 befestigte fotosensitive Trommel 3, einen auf dem Hauptkörper 2 bewegbar befestigten unteren Schieber 7 , und ein zwischen dem Hauptkörper 2 und dem unteren Schieber 7 angeordnetes elastisches Element (nicht gezeigt). Es soll erwähnt werden, dass in dieser Ausführungsform, eine Einrichtungsrichtung D1 als eine Richtung parallel zu einer Achse der fotosensitiven Trommel 2 definiert und, wie in 2A gezeigt, zu der bilderzeugenden Kartusche 1 gerichtet ist, und eine Demontagerichtung D2 als eine der Einrichtungsrichtung D1, wie in 1 gezeigt, entgegengesetzte Richtung definiert ist. Der Hauptkörper 2 ist an einem distalen Ende mit einem Auflagebereich 6 versehen. Der Hauptkörper 2 umfasst, wie in 6-8 gezeigt, weiter einen Tonereinlass 4 mit einer aufwärts gerichteten Öffnung und einen an dem Tonereinlass 4, wie in 2A und 5 gezeigt, angeordneten Stufenbereich 5, sodass Toner über den Tonereinlass 4 in eine Innenseite des Hauptkörpers 2 gelangen kann, damit die fotosensitive Trommel 3 Bilderzeugung durchführen kann. Der Stufenbereich 5 weist eine abwärts gewandte Stufenoberfläche 5a auf. Der untere Schieber 7 weist ein Durchgangsloch 8 und einen an dem Durchgangsloch 8 angeordneten ersten Stoppbereich 9 auf. In dieser Ausführungsform ist, der Stoppbereich 9 an einem Ende des unteren Schiebers 7 ausgebildet, und übt das elastische Element (nicht gezeigt) eine Vorspannkraft auf den unteren Schieber 7 zu der Demontagerichtung D2 hin aus, sodass der untere Schieber 7 den Tonereinlass 4 abdichten kann, wenn der untere Schieber 7 durch die Vorspannkraft des elastischen Elementes getrieben wird, sich in eine bestimmte Position zu bewegen. Wenn hingegen der untere Schieber 7 eine externe Kraft empfängt, die die Vorspannkraft des elastischen Elementes überwindet, so dass sich dieser in der Einrichtungsrichtung D1 in eine andere bestimmte Position bewegt, wird das Durchgangsloch 8 an dem Tonereinlass 4 ausgerichtet.
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Wie in 3 gezeigt, umfasst die Tonerkartusche 10 ein Gehäuse 20, einen oberen Schieber 30, und ein Dichtungselement 40.
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Mit Verweis auf 3 und 6 umfasst das Gehäuse 20 eine interne Aufnahme 21 zum Lagern des Toners, einen mit der internen Aufnahme 21 und einer Außenseite des Gehäuses 20 verbundenen Tonerauslass 23, einen neben dem Tonerauslass 23 angeordneten Positions-beschränkenden Haken 25, und einen neben dem Tonerauslass 23 vorgesehenen Führungsbereich 27. In dieser Ausführungsform ist der Tonerauslass 23 an einer Unterseite 22 des Gehäuses 20 vorgesehen, und erstreckt sich der Positions-beschränkende Haken 25 von einer Seite des Tonerauslasses 23 abwärts und weist ein Endstück mit einer aufwärts gewandten Hakenoberfläche 26 auf. Der Führungsbereich 27 ist als eine Vorwölbungsstange ausgeführt, die sich im Wesentlichen horizontal erstreckt.
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Mit Verweis auf 4 ist der obere Schieber 30 auf der Unterseite 22 des Gehäuses 20 in einer Weise angeordnet, dass der obere Schieber 30 relativ zu dem Gehäuse 20 zwischen einer geschlossenen Position P1, wie in 6 gezeigt, und einer offenen Position P2, wie in 8 gezeigt, bewegbar ist. Der obere Schieber 30 weist eine Öffnung 31, einen an der Öffnung 31 angeordneten zweiten Stoppbereich 32, und einen hinter dem zweiten Stoppbereich 32 angeordneten elastischen Arm 33 auf. Der elastische Arm 33 umfasst einen Führungsrille 34 und ein Endstück 35. Die Führungsrille 34 ist an einer Seite des elastischen Armes 33 vorgesehen, und der Führungsbereich 27 des Gehäuses 20 ist in der Führungsrille 34 eingesetzt. Das Endstück 35 ist abwärts aus einer ursprünglichen Position P3, wie in 6 gezeigt, in eine unter der ursprünglichen Position P3 angeordneten Eingriffsposition P4, wie in 8 gezeigt, bewegbar. Wenn der obere Schieber 30 in der geschlossenen Position P1 angeordnet ist, dichtet der obere Schieber 30 den Tonerauslass 23 ab. Wenn der obere Schieber 30 in der offenen Position P2 angeordnet ist, ist die Öffnung 31 an dem Tonerauslass 23 des Gehäuses 20 ausgerichtet, so dass der obere Schieber 30 den Tonerauslass 23 nicht abdichtet.
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Das Dichtungselement 40 ist zwischen dem oberen Schieber 30 und dem Gehäuse 20 angeordnet, und weist ein Durchgangsloch 42 auf, das sich in seiner Anordnung mit dem Tonerauslass 23 deckt. In dieser Ausführungsform ist das Dichtungselement 40 als ein geschäumter Schwamm ausgeführt und an dem Gehäuse 20 befestigt. Das Dichtungselement 40 ist durch den oberen Schieber 30 komprimiert, um sich leicht zu verformen, wodurch eine gute Dichtungswirkung bereitgestellt wird.
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Wenn die Tonerkartusche 10 nicht mit der bilderzeugenden Kartusche 1 verbunden ist, ist der obere Schieber 30 der Tonerkartusche 10, wie in 2 und 6 gezeigt, in der geschlossenen Position P1 angeordnet. In diesem Zustand ist die Öffnung 31 in ihrer Position nicht mit dem Tonerauslass 23 ausgerichtet, so dass der Tonerauslass 23 durch den oberen Schieber 30 und das Dichtungselement 40 abgedichtet wird. Weiter dichtet der untere Schieber 7 zudem den Tonereinlass 4 ab. In dem Vorgang, bei dem die Tonerkartusche 10 entlang der Einrichtungsrichtung D1 bewegt wird, um mit der bilderzeugenden Kartusche 1 verbunden zu werden, kommt der Positions-beschränkende Haken 25 mit dem Stufenbereich 5 in einer Weise in Eingriff, dass die Hakenoberfläche 26, wie in 5 und 7 gezeigt, gegen die Stufenoberfläche 5a anstößt und der zweite Stoppbereich 32 den ersten Stoppbereich 9 drückt, um die Vorspannkraft des elastischen Elementes zu überwinden, die auf den unteren Schieber 7 ausgeübt wird, um den unteren Schieber 7 zum Bewegen relativ zu dem Hauptkörper 2 in die Einrichtungsrichtung D1 anzutreiben, bis der untere Schieber 7 durch den Hauptkörper 2 abgestoppt wird. In diesem Zustand ist das Durchgangsloch 8 des unteren Schiebers 7 gerade mit dem Tonereinlass 4 ausgerichtet, und die Öffnung 31 des oberen Schiebers 30, wie in 7 gezeigt, mit dem Durchgangsloch 8 des unteren Schiebers 7 ausgerichtet.
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Wenn die Tonerkartusche 10 sich kontinuierlich in die Einrichtungsrichtung D1 bewegt, kann sich der obere Schieber 30 nicht relativ zu dem unteren Schieber 7 bewegen, da der zweite Stoppbereich 32 durch den ersten Stoppbereich 9 abgestoppt wird, kann sich jedoch relativ zu dem Gehäuse 20 von der geschlossenen Position P1 in die offene Position P2 bewegen. Mit anderen Worten bewegt sich das Gehäuse 20 kontinuierlich relativ zu dem oberen Schieber 30 in die Einrichtungsrichtung D1. Wenn der obere Schieber 30 in der offenen Position P2 angeordnet ist, ist die Öffnung 31 mit dem Tonerauslass 23 derart ausgerichtet, dass der Tonerauslass 23 sich mit dem Tonereinlass 4 deckt, damit in dem Gehäuse 20 enthaltener Toner in die bilderzeugende Kartusche 1 gelangen kann. In diesem Vorgang, dass der obere Schieber 30 sich relativ zu dem Gehäuse 20 gleitend bewegt, wird die Führungsrille 34 durch den Führungsbereich 27 derart geführt, dass sich das Endstück 35 des elastischen Armes 33 aus der ursprünglichen Position P3 in die Eingriffsposition P4 abwärts bewegt, in der das Endstück 35 des elastischen Armes 33, wie in 1 und 8 gezeigt, gegen den Auflagebereich 6 anstößt.
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Wenn der Tonerkartusche 10 der Toner ausgeht und der Nutzer die leere Tonerkartusche 10 entlang der Demontagerichtung D2 von der bilderzeugenden Kartusche 1 demontiert, kann sich der obere Schieber 30 nicht zusammen mit dem Gehäuse 20 bewegen, da das Endstück 35 des elastischen Armes 33 durch den Auflagebereich 6, wie in 8 gezeigt, abgestoppt wird, so dass sich der obere Schieber 30 relativ zu dem Gehäuse 20 aus der offenen Position P2 in die geschlossene Position P1 bewegt. Mit anderen Worten bewegt sich das Gehäuse 20 relativ zu dem oberen Schieber 30 in die Demontagerichtung D2. Mit den vorstehenden Aufbaumerkmalen, kann der obere Schieber 30 dennoch formschlüssig und genau in die geschlossene Position P1 bewegt werden, sogar wenn die Reibungskraft zwischen dem oberen Schieber 30 und dem Dichtungselement 40 aufgrund dessen groß ist, dass das Dichtungselement 40 eine größere Dicke oder eine Deformationswölbung aufweist, wodurch das Problem, dass die Feder des herkömmlichen Aufbaus den Schalter nicht genau anordnen kann, vermieden wird. Bis der elastische Arm 33, der durch den Führungsbereich 27 geführt wird, aus der Eingriffsposition P4 in die ursprüngliche Position P3 aufwärts bewegt wird, kann sich der obere Schieber 30 entlang mit dem Gehäuse 20 bewegen, um sich von der bilderzeugenden Kartusche 1 zu lösen. Sobald das Gehäuse 20 von der bilderzeugenden Kartusche 1 entfernt ist, wird der untere Schieber 7 aufgrund der Vorspannkraft des elastischen Elementes in seine ursprüngliche Position zurückkehren, um, wie in 6 gezeigt, den Tonereinlass 4 wieder abzudichten, wodurch der gesamte Demontagevorgang der Tonerkartusche abgeschlossen ist.
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Da der Positions-beschränkende Haken 25 der Tonerkartusche 10 mit dem Stufenbereich 5 der bilderzeugenden Kartusche 1 in Eingriff steht, wenn die Tonerkartusche 10 mit der bilderzeugenden Kartusche 1 verbunden ist, kann die Tonerkartusche 10 nicht nur genau und formschlüssig mit der bilderzeugenden Kartusche 1 angeordnet werden, sondern auch fest mit der bilderzeugenden Kartusche 1 verbunden werden, um die Aussparung zwischen dem Tonerauslass 23 und dem Tonereinlass 4 zu minieren, wodurch sichergestellt wird, dass die Tonerkartusche 10 ohne das Problem des Tonerauslaufens in der bilderzeugenden Kartusche 1 eingerichtet werden kann. Zudem kann die Tonerkartusche 10 aus der bilderzeugenden Kartusche 1 heraus genommen werden, wenn die Tonerkartusche 10 demontiert wird, nachdem der obere Schieber 30 den Tonerauslass 23 formschlüssig abgedichtet hat. Daher kann das Problem des Tonerauslaufens vermieden werden, bevor oder nachdem die Tonerkartusche 10 mit der bilderzeugenden Kartusche 1 eingerichtet oder nachdem die Tonerkartusche 10 von der bilderzeugenden Kartusche 1 demontiert wurde, wodurch die Aufgaben der vorliegenden Erfindung gelöst werden.
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Es sollte erwähnt werden, dass der Aufbau der bilderzeugenden Kartusche 1 nicht das vorrangige Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, sofern die bilderzeugende Kartusche 1 einen Tonereinlass 4 aufweist, der mit dem Tonerauslass 23 in Verbindung stehen, und einen Stufenbereich 5, der mit dem Positions-beschränkenden Haken 25 in Eingriff kommen kann. Die weiteren Aufbaumerkmale der bilderzeugenden Kartusche 1 können abgewandelt sein. Beispielsweise kann der untere Schieber 7 weggelassen, und die bilderzeugende Kartusche 1 ohne einen Auflagebereich 6 bereitgestellt werden. Auf der Basis der vorstehend erwähnten technischen Merkmale können verschiedenen Abwandlungen des Aufbaus der Tonerkartusche 10 durchgeführt werden. Beispielsweise können der obere Schieber 30 oder das Dichtungselement 40 durch eine andere Struktur ersetzt werden, die den Tonerauslass 23 abdichten kann. Weiter können die Positionen des Führungsbereiches 27 und der Führungsrille 34 gegeneinander ausgetauscht werden. Der elastische Arm 33 und der Führungsbereich 27 können mit anderen Strukturen abgewandelt werden, sofern der elastische Arm 33 durch den Führungsbereich 27, in seine Position geführt werden kann. Mit der so beschriebenen Erfindung ist es offensichtlich, dass diese auf viele Weisen geändert werden kann. Solche Änderungen sollen nicht als ein Verlassen vom Wesen und vom Umfang der Erfindung betrachtet werden, sondern alle solche Abwandlungen, die dem Fachmann offensichtlich sind, sollen in dem Umfang der nachstehenden Ansprüche umfasst sein.
