DE4128101C2 - Tonerkartusche für Laserdrucker oder Kopiergeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tonerkartusche für Laserdrucker oder Kopiergeräte mit einem Gehäuse mit einem zum Befüllen mit Toner geeigneten inneren Hohlraum, mit einer Auslaßöffnung zur Übergabe des Toners an die jeweilige Maschine, einer diese Auslaßöffnung hermetisch dicht verschließenden Folie, welche zwecks Freigabe der Auslaßöffnung entfernbar ist, sowie weiterhin mit einer Einfüllöffnung zum Befüllen mit Toner, die durch einen Verschlußstopfen dicht verschließbar ist, wobei der innere Hohlraum mit der umgebenden Atmosphäre durch einen für Luftmoleküle durchlässigen, jedoch Tonerpartikel sicher zurückhaltenden Luftfilter verbunden ist.

Bekanntlich handelt es sich bei handelsüblichem Toner um einen schwarzen, staubähnlichen Stoff, der bei bestimmungsgemäßem Gebrauch keinerlei nachteilige Wirkungen hat, jedoch permanent die Gefahr einer Verschmutzung in sich birgt. Speziell durch die manuelle Handhabung beim Einsetzen einer neuen Kartusche kann es in einer sonst sehr sauberen Büroumgebung zu Verunreinigungen an den Händen und Kleidungsstücken des Bedienenden sowie an der Maschine selbst kommen. Man hat versucht, diese Verschmutzungsgefahr mit gutem Erfolg dadurch zu minimieren, daß man die Austrittsöffnung der Kartusche mit einer hermetisch dicht schließenden Folie verschlossen hat, die erst kurz vor dem Einsetzen der Kartusche in die Maschine bzw. erst nach dem Einsetzen in die Maschine durch Abreißen oder Abziehen entfernt wird. Üblicherweise wird die Folie bereits vor dem Befüllen der Tonerkartusche mit Toner durch Kleben, Fügen oder z. B. Ultraschallschweißen hermetisch dicht mit dem Gehäuse der Tonerkartusche verbunden. Die Tonerkartusche kann dann durch eine Befüllöffnung mit Toner gefüllt werden. Die Befüllöffnung wird anschließend durch einen paßgenauen Verschlußstopfen verschlossen, so daß innerhalb der Tonerkartusche ein von der umgebenden Atmosphäre hermetisch abgeschlossener Raum entsteht. Diese an sich beabsichtigte Eigenschaft bringt jedoch in bestimmten Situationen auch Nachteile mit sich. Ausgehend von der Forderung, daß die Folie zwar dicht, jedoch leicht abziehbar sein soll, kann ihr bzw. der Verbindung zur Kartusche keine besondere Festigkeit zugestanden werden, d. h. sie muß dünn sein. Da andererseits durch Temperaturänderungen den Gasgesetzen folgende Druckänderungen auftreten können, und die Folie gegenüber dem sonstigen Gehäuse das absolut schwächste Glied ist, können durch Unterdruck oder Überdruck an der Folie Risse oder Ablösungen auftreten. Diese Gefahr tritt verstärkt bei Luftfracht auf, da hier noch die höhenbedingten barometrischen Druckschwankungen hinzukommen können. Es ist klar, daß eine Zerstörung einer Folie nicht nur diese Kartusche selbst unbrauchbar macht, sondern durch Verschmutzen anderer Kartuschen auch unangenehme Folgeschäden auftreten können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Tonerkartusche der in Rede stehenden Art so auszugestalten, daß die Gefahr einer Zerstörung der Folie durch Druckunterschiede infolge Temperatur- und/oder Druckänderungen stark gemindert, um nicht zu sagen ausgeschlossen ist. Die Ausgestaltung soll die Einbaumaße der Kartusche in keiner Weise verändern und dem Benutzer die gleiche gewohnte Handhabung erlauben wie bisher. Weiterhin soll die Ausgestaltung billig, d. h. ohne Einfluß auf den Gesamtpreis der Tonerkartusche sein und sich nahtlos in den gewohnten Produktionsprozeß einfügen.

Eine erste Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß der innere Hohlraum mit der umgebenden Atmosphäre durch einen für Luftmoleküle durchlässigen, jedoch Tonerpartikel sicher zurückhaltenden Luftfilter verbunden ist, der so an dem Verschlußstopfen angeordnet ist, daß er ein Durchgangsloch des Verschlußstopfens verschließt.

Eine zweite Lösung erfolgt dadurch, daß der Verschlußstopfen aus einem fein- und offenporigen Sintermetall besteht, wodurch er als ein den inneren Hohlraum mit der umgebenden Atmosphäre verbindender, für Luftmoleküle durchlässiger, jedoch Tonerpartikel sicher zurückhaltender Luftfilter wirkt.

Grundgedanke der Erfindung ist, daß sich Schäden durch einen rechtzeitigen Druckausgleich vermeiden lassen. Da sich andererseits barometrische Druckschwankungen oder temperaturbedingte Druckschwankungen vergleichsweise langsam aufbauen, ist für einen Druckausgleich ein sehr geringer Strömungsquerschnitt ausreichend. Aus der JP 62-75 565 A ist zwar eine Tonerkartusche bekannt, bei der ebenfalls ein Druckausgleich eintritt. Diese Kartusche ist zur Vermeidung schädlicher Gase bei einer Entsorgung durch Verbrennen aus einem unschädlichen Material wie z. B. Papier hergestellt. Diese Kassette ist als Einwegkassette gedacht, die sich einer Wiederverwendung entzieht. Das Problem des Druckausgleichs ist nicht angesprochen. Eine Papierkartusche dürfte auch für bestimmte Kartuschenarten zumindest dann nicht geeignet sein, wenn diese weitere mechanische Bauelemente enthalten. Demgegenüber ist die Erfindung für alle, speziell auch die wiederverwendbaren Arten von Tonerkartuschen geeignet, ohne deren Grundkonstruktion auch nur im geringsten zu verändern. Aus der DE 31 45 259 A1 ist es weiterhin bekannt, an Verpackungen für feinkörnige Schüttgüter Luftfilter anzubringen. Hierdurch konnte jedoch selbst in Verbindung mit der vorgenannten Druckschrift die Anordnung eines Luftfilters in einem Verschlußstopfen bzw. die Ausbildung des Verschlußstopfens selbst als Luftfilter nicht nahegelegt werden.

Anspruch 2 richtet sich auf die sichere und geschützte Anbringung des Luftfilters in einer Ansenkung des Verschlußstopfens.

Anspruch 3 bezieht sich auf eine andere Ausführungsform, bei welcher der Luftfilter auf eine beidseitig klebende Platte geklebt wird, die ihrerseits auf dem Verschlußstopfen aufgeklebt wird.

Anspruch 4 bezieht sich auf einen als Papierfilter ausgebildeten Luftfilter.

Anspruch 5 richtet sich auf einen Luftfilter aus einem Sintermetall.

Anspruch 6 bezieht sich auf einen aus Sintermetall hergestellten Verschlußstopfen.

Die Erfindung wird anhand von in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Tonerkartusche mit einem Verschlußstopfen in perspektivischer Darstellung, der in zwei verschiedenen Ausführungen als Explosionszeichnung dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt einen Verschlußstopfen mit einer Ansenkung zur Aufnahme des Luftfilters.

Fig. 3 zeigt einen Verschlußstopfen mit einem aufgeklebten Luftfilter.

Eine Tonerkartusche 1 besitzt einen nicht näher dargestellten inneren Hohlraum, der zum Teil durch eine Abreißfolie 2 verschlossen ist, die der Deutlichkeit halber schon etwas herausgezogen dargestellt ist. Zur Befüllung mit Toner dient eine später durch einen Verschlußstopfen 3 verschlossene Befüllöffnung. In einer ersten Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist ein Verschlußstopfen 3a topfförmig ausgebildet und besitzt an seinem Boden 4 ein Durchgangsloch 5, daß sich zu einer außen liegenden Ansenkung 6 erweitert. In die Ansenkung 6 ist ein scheibenförmiger Luftfilter 7 eingelegt, der durch eine Befestigungsplatte 8 innerhalb der Ansenkung 6 axial spiel frei gehalten wird. Die Befestigungsplatte 8 kann durch Schrauben, Kleben, Ultraschallschweißen oder ein sonstiges Befestigungsverfahren am Verschlußstopfen 3a befestigt sein. Ein Durchbruch 9 in der Befestigungsplatte 8 fluchtet mit dem Durchgangsloch 5, das beispielsweise einen Durchmesser von 6 mm hat. In einer anderen Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein Verschlußstopfen 3b ebenfalls topfförmig ausgebildet und besitzt an seinem Boden ein Durchgangsloch 10, welches außen von einer glatten Fläche 11 umgeben ist, auf die eine doppelseitig klebende Platte 12 geklebt ist. Die Platte 12 besitzt einen Durchbruch 13, der mit dem Durchgangsloch 10 fluchtet. Auf die freie Klebefläche der Platte 12 wird dann ein Luftfilter 14 geklebt, welcher den Durchbruch 13 voll überdeckt. Die Luftfilter 7 und 12 können als Papierfilter ausgebildet sein oder aus Sintermetall bestehen. Es ist auch möglich, den Verschlußstopfen selbst aus Sintermetall herzustellen, so daß er gleichzeitig als Luftfilter wirkt. In diesem Fall benötigt er natürlich kein Durchgangsloch.

Claims (6)

1. Tonerkartusche für Laserdrucker oder Kopiergeräte, mit einem Gehäuse mit einem zum Befüllen mit Toner geeigneten inneren Hohlraum, mit einer Auslaßöffnung zur Übergabe des Toners an die jeweilige Maschine, einer diese Auslaßöffnung hermetisch dicht verschließenden Folie, welche zwecks Freigabe der Auslaßöffnung entfernbar ist, sowie weiterhin mit einer Einfüllöffnung zum Befüllen mit Toner, die durch einen Verschlußstopfen (3a; 3b) dicht verschließbar ist, wobei der innere Hohlraum mit der umgebenden Atmosphäre durch einen für Luftmoleküle durchlässigen, jedoch Tonerpartikel sicher zurückhaltenden Luftfilter (7; 14) verbunden ist, der so an dem Verschlußstopfen (3a; 3b) angeordnet ist, daß er ein Durchgangsloch (5; 10) des Verschlußstopfens (3a; 3b) verschließt.

2. Tonerkartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußstopfen (3a) in seiner stirnseitigen Wandung eine das Durchgangsloch (5) vorzugsweise konzentrisch umgebende, zur Aufnahme eines entsprechend geformten und ansonsten scheibenförmigen Luftfilters (7) geeignete Ansenkung (6) besitzt, wobei der Luftfilter (7) durch eine Befestigungsplatte (8), die durch Schrauben, Klemmen, Kleben, Ultraschallschweißen oder ein sonst geeignetes Befestigungsverfahren mit dem Verschlußstopfen (3a) verbindbar ist, tonerdicht in der Ansenkung (6) gehalten wird, wobei die Befestigungsplatte (8) einen Durchbruch (9) besitzt, der im wesentlichen mit dem Durchgangsloch (5) fluchtet.

3. Tonerkartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußstopfen (3b) eine das Durchgangsloch (10) umgebende Fläche (11) besitzt, die zum Aufkleben einer doppelseitig klebenden Platte (12) dient, die mit einem zu dem Durchgangsloch (10) fluchtenden Durchbruch (13) versehen ist, und der Luftfilter (14) auf die freie Klebefläche in einer den Durchbruch (13) verschließenden Weise geklebt wird.

4. Tonerkartusche nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftfilter ein Papierfilter ist.

5. Tonerkartusche nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftfilter aus einem fein- und offenporigen Sintermetall hergestellt ist.

6. Tonerkartusche für Laserdrucker oder Kopiergeräte, mit einem Gehäuse mit einem zum Befüllen mit Toner geeigneten inneren Hohlraum, mit einer Auslaßöffnung zur Übergabe des Toners an die jeweilige Maschine, einer diese Auslaßöffnung hermetisch dicht verschließenden Folie, welche zwecks Freigabe der Auslaßöffnung entfernbar ist, sowie weiterhin mit einer Einfüllöffnung zum Befüllen mit Toner, die durch einen Verschlußstopfen dicht verschließbar ist, der aus einem fein- und offenporigen Sintermetall besteht, wodurch er als ein den inneren Hohlraum mit der umgebenden Atmosphäre verbindender, für Luftmoleküle durchlässiger, jedoch Tonerpartikel sicher zurückhaltender Luftfilter wirkt.