DE60029679T2

DE60029679T2 - Verbindungsverfahren für aus Kunsstoff hergestellte Gegenstände, Prozesspatrone und ihr Montageverfahren

Info

Publication number: DE60029679T2
Application number: DE2000629679
Authority: DE
Inventors: Akira Ohta-ku Suzuki; Shinichi Ohta-ku Sasaki; Kenshiro Ohta-ku Abe; Shigeo Ohta-ku Miyabe; Tadayuki Ohta-ku Tsuda; Kouichi Ohta-ku Hiratsuka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2020-05-23
Also published as: EP1055505A3; EP1055505A2; JP3748506B2; US6415121B1; JP2001030297A; KR20010039616A; DE60029679D1; KR100532182B1; EP1055505B1; CN1166504C; CN1277913A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prozesskartusche, die abnehmbar an einer Hauptbaugruppe einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montiert ist, und ein Montageverfahren für die Prozesskartusche.
Die elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung erzeugt ein Bild auf einem Aufzeichnungsmaterial über eine elektrofotografische Bilderzeugung. Beispiele einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung sind ein elektrofotografisches Kopiergerät, ein elektrofotografischer Drucker (Laserdrucker, LED-Drucker o. ä.), ein Faxgerät und ein Wortprozessor.
Die vorstehend genannte Prozesskartusche enthält als Einheit ein lichtempfindliches elektrofotografisches Element und eine Aufladeeinrichtung, eine Entwicklungseinrichtung oder eine Reinigungseinrichtung in der Form einer Kartusche, die abnehmbar an der Hauptbaugruppe einer Bilderzeugungsvorrichtung montierbar ist. Die Pro zesskartusche kann ein lichtempfindliches elektrofotografisches Element und mindestens eine Aufladeeinrichtung, Entwicklungseinrichtung und Reinigungseinrichtung in der Form einer Kartusche enthalten, die abnehmbar an einer Hauptbaugruppe einer Bilderzeugungsvorrichtung montierbar ist. Die Prozesskartusche kann ein lichtempfindliches elektrofotografisches Element und mindestens eine Entwicklungseinrichtung in der Form einer Kartusche enthalten, die abnehmbar an der Hauptbaugruppe einer Bilderzeugungsvorrichtung montierbar ist.
Bei einem Harzformprodukt handelt es sich um ein Formmaterial aus einem Harzmaterial, das den Rahmen der vorstehend erwähnten Prozesskartusche, die Kappe eines Tonerbehälters und die Haupteinheit des Behälters bilden kann.
Nachfolgend wird ein herkömmlicher Tonerbehälter beschrieben, bei dem es sich um ein Formharzprodukt handelt.
Der Tonerbehälter findet bei einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung Verwendung und nimmt einen Entwickler (Toner) zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes auf.
Die US-A-5 208 634 beschreibt eine Prozesskartusche, bei der eine Dichtung zwischen zwei Kunststoffkomponenten durch Einspritzen eines flüssigen Materiales zwischen die beiden Komponenten vorhanden ist und bei der das flüssige Material zu einem elastomeren Material erstarren kann.
1(b) zeigt schematisch einen herkömmlichen Tonerbehälter 40. Genauer gesagt wird ein Formverfahren gezeigt, bei dem der Tonerbehälter 42 und die Tonerbehälterkappe 41 unter Verwendung eines Gleitmundstück-Spritzgießverfahrens geformt werden (der Primärformvorgang und der Sekundärformvorgang werden unter Verwendung der gleichen Metallform durchgeführt, wie beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. HEI 2-38277 beschrieben). Bei diesem Formverfahren wird ein geschmolzenes Harzmaterial, das dem Material des Tonerbehälters 42 und der Kappe 41 entspricht, den Anschlagabschnitten 142a, 142b zugeführt, über die der Behälter 42 und die Kappe 41 miteinander verbunden werden.
Der Tonerbehälter 42 und die Kappe 41 besitzen die Anschlagabschnitte 142a, 142b und die Flansche 143a, 143b, 143c, 143d. In der Oberfläche des Flansches sind kontinuierlich oder intermittierend Ausnehmungen oder Vorsprünge 144a, 144b, 144c, 144d vorgesehen, die sich in Längsrichtung erstrecken und in einer Richtung vorstehen oder zurückspringen, die die Entfernung der Form nicht behindert. Die Ausnehmungen oder Vorsprünge stehen in einer vorgegebenen Position in der Form miteinander in Eingriff.
Wie in 7 gezeigt, ist ein Tor 72, das in der Formtechnik als Einlaß bezeichnet wird, für das Verbindungsmaterial zum Anschlagabschnitt auf einer horizontalen Verlängerungslinie des Anschlagabschnittes 142a, genauer gesagt des zwischen dem Rahmen ausgebildeten Spaltes, vorgesehen. Wie in der Figur durch einen Pfeil 7 gezeigt, fließt das geschmolzene Harzmaterial senkrecht durch den Einlaß 72 in Horizontalrichtung in den Anschlagabschnitt 142a.
Bei dieser herkömmlichen Konstruktion muß der projizierte Bereich der Einheit nach der Verbindung wesentlich größer ausgebildet sein als deren Innenvolumen (um etwa 3–4 mm an den Verbindungsabschnitten auf jeder Seite).
Des weiteren ist bei der Herstellung (Formung) der Kappe die Richtung der Entfernung der Form begrenzt, so daß weniger Freiraum in bezug auf die Konstruktion des Produktes zur Verfügung steht.
Die Position des Einlasses wurde vorstehend beschrieben. Daher kann sich der Abschnitt des Behälters, der infolge des Drucks des Harzmateriales beim Einspritzen des Harzmateriales nicht mit der Metallform in Eingriff steht, vom Behälter nach innen verformen, d.h. in der Einspritzrichtung des Harzmateriales durch den Einlaß. Des weiteren muß mit ansteigender Zahl der Einlässe ein stark flüssiges Material ausgewählt werden.
Die Einspritzrichtung des Harzmateriales muß notwendigerweise festgelegt werden, so daß weniger Freiraum in bezug auf die Konstruktion der Metallformen zur Verfügung steht.
Die EP-A-0158046 beschreibt eine entsprechende Verbindungstechnik, bei der zwei Komponenten mit sich gegenüberliegenden, hinterschnittenen Rippen in eine Form eingebracht werden und Kunststoffmaterial in die Form gespritzt wird, um die beiden Hinterschneidungen der externen Rippen miteinander in Eingriff zu bringen.
Bei dem DSI-Formverfahren werden der Primärformvorgang und der Sekundärformvorgang in den gleichen Metallformen durchgeführt, wie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. HEI 2-38377 beschrieben. Daher beträgt die Anzahl der Behälter, die miteinander verbunden werden können, normalerweise zwei. Wenn die Zahl größer ist, sind die Konfigurationen der Metallformen sehr kompliziert. Wenn Teile miteinander verbunden werden, wobei andere Metallformen verbunden werden als die zum Formen verwendeten Formen, muß eine Vielzahl von Hohlräumen auf der Behälterseite für eine Verbindungsform vorgesehen werden (die durch die Anzahl der Metallformen und die Anzahl der Behälter bestimmt wird). Daher ist die Anpassung nicht gut, und es kann ein Spalt im Formprodukt sowie der Metallform auftreten, durch den das Harzmaterial lecken kann.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Weiterbildung der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Technik.
Es ist daher ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungsverfahren von Formharzprodukten, eine Prozesskartusche und ein Montageverfahren einer Prozess kartusche zu schaffen, wobei Formharzteile auf sichere Weise miteinander verbunden werden.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung eines Verbindungsverfahrens von Formharzprodukten, einer Prozesskartusche und eines Montageverfahrens einer Prozesskartusche, wobei Formharzprodukte mit komplizierten Konfigurationen über einen einfachen Prozess miteinander verbunden werden können.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf das Vorsehen eines Verbindungsverfahrens von Formharzprodukten, einer Prozesskartusche und eines Montageverfahrens einer Prozesskartusche, wobei Formharzteile ohne Verformung miteinander verbunden werden können.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verbindungsverfahren zum Verbinden von Formharzprodukten zur Verfügung gestellt, bei dem ein erstes der Formharzprodukte und ein zweites der Formharzprodukte miteinander verbunden werden, indem Harzmaterial durch einen Harzmaterialeinspritzweg bis zu einem Verbindungsabschnitt dazwischen eingespritzt wird, wobei der Harzmaterialeinspritzweg im ersten Harzmaterialformprodukt und/oder zweiten Harzmaterialformprodukt ausgebildet ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verbindungsverfahren zum Verbinden von Formharzprodukten zur Verfügung gestellt, das umfasst:

(a) einen ersten Formschritt zum Formen eines ersten Harzmaterialformproduktes durch eine erste Metallform;
(b) einen zweiten Formschritt zum Formen eines zweiten Harzmaterialformproduktes durch eine zweite Metallform;
(c) einen Positionierungsschritt zum Anordnen des ersten Harzmaterialformproduktes und des zweiten Harzmaterialformproduktes in einer dritten Metallform, die sich von der ersten Metallform und der zweiten Metallform unterscheidet, und zum Anordnen von Verbindungsabschnitten des ersten Harzmaterialformproduktes und des zweiten Harzmaterialformproduktes;
(d) einen Verbindungsschritt zum Verbinden des ersten Harzmaterialformproduktes und des zweiten Harzmaterialformproduktes durch Einspritzen eines Harzmateriales durch einen Harzmaterialeinspritzweg bis zu einem Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Harzmaterialformprodukt und dem zweiten Harzmaterialformprodukt, wobei der Harzmaterialeinspritzweg im ersten Harzmaterialformprodukt und/oder zweiten Harzmaterialformprodukt vorgesehen ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Prozesskartusche gemäß Patentanspruch 1 geschaffen, die abnehmbar an einer Hauptbaugruppe einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montierbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Montageverfahren einer Prozesskartusche, die abnehmbar an einer Hauptbaugruppe einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montierbar ist, gemäß Patentanspruch 8 vorgesehen.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher bei Betrachtung der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Hiervon zeigen:
1(a) einen Längsschnitt durch ein Hohlelement aus Harzmaterial gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung und
1(b) einen Längsschnitt durch ein Hohlelement aus Harzmaterial gemäß dem Stand der Technik;
2 eine perspektivische Ansicht eines Hohlelementes aus Harzmaterial gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
3 eine Ansicht entlang Linie V-V von 2;
4 eine Schnittansicht entlang Linie M-M in 3;
5 eine Schnittansicht entlang Linie N-N in 3;
6 eine teilweise vergrößerte Ansicht der Ansicht der 4;
7 eine Längsschnittansicht, die einen Angußkanal und einen Einlaß in einem herkömmlichen Ausführungsbeispiel zeigt;
8 eine Schnittansicht entlang Linie M-M in 3, die die Beziehung zwischen einem Einlaß einer Metallform und dem Strömungsweg eines Harzmateriales zeigt;
9 eine Schnittansicht entlang Linie M-M in 3, die die Beziehung zwischen dem Einlaß einer Metallform und einem Harzmaterialströmungsweg zeigt;
10 eine Längsschnittansicht, die die Konstruktion um die Einlaßöffnung einer Harzmaterialströmungsbahn herum gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 eine Draufsicht auf einen Behälterteil mit weggelassener Metallform gemäß 10;
12 eine Längsschnittansicht durch eine Metallform und einen Behälterteil;
13 eine Längsschnittansicht, die zeigt, wie geschmolzenes Harzmaterial bis zu einem Anschlagabschnitt geflossen ist, wobei ein Behälterteil in eine Metallform eingesetzt worden ist;
14 eine perspektivische Ansicht eines Tonerbehälters;
15 eine Schnittansicht einer Prozesskartusche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
16 eine schematische Schnittansicht der Hauptbaugruppe einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
17 eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Rahmens für eine Prozesskartusche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
18 eine schematische perspektivische Ansicht eines Rahmens nur einer Prozesskartusche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
19 eine perspektivische Ansicht einer Prozesskartusche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
20 eine Skelettseitenansicht eines Teiles einer Prozesskartusche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
21 eine schematische Seitenansicht eines Teiles einer Prozesskartusche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
22 eine schematische Seitenansicht einer Prozesskartusche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
23 eine Darstellung eines Antriebssystems für die Prozesskartusche ge mäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
24 eine Längsschnittansicht einer Prozesskartusche gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
25 eine Draufsicht einer demontierten Prozesskartusche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
26 eine Draufsicht einer Prozesskartusche gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
27 eine Seitenansicht einer Prozesskartusche gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
28 eine Vorderansicht eines Dichtungselementes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
29 eine perspektivische Ansicht eines Dichtungselementes gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
30 eine Längsschnittansicht einer Prozesskartusche gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
31 eine Längsschnittansicht einer Prozesskartusche gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
32 eine Längsschnittansicht einer Prozesskartusche gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
33 eine perspektivische Ansicht, die die Montage und Demontage der Prozesskartusche an bzw. von der Hauptbaugruppe der Bilderzeugungsvorrichtung zeigt;
34 eine perspektivische Ansicht eines Zahnrades mit einem Laufrad in einer Prozesskartusche;
35 eine Schnittansicht gemäß Linie B-B in 34;
36 eine Schnittansicht entlang Linie A-A in 34;
37 eine perspektivische Ansicht einer Prozesskartusche;
38 eine perspektivische Ansicht einer Seitenabdeckung einer Prozesskartusche;
39 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Verbindungsprozesses einer Seitenabdeckung; und
40 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Verbindungsprozesses einer Seitenabdeckung.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert.
14 ist eine perspektivische Ansicht eines Tonerbehälters 50.
Der Behälter 50 findet für eine Farbentwicklungsvorrichtung für einen Farblaserdrucker Verwendung. Der Behälter 50 nimmt einen Entwickler (Toner) zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes, das auf einem lichtempfindlichen elektrofotografischen Element ausgebildet wird, auf. Der Behälter 50 enthält eine Haupteinheit 51 eines Tonerbehälters aus einem Formharzprodukt und eine Kappe 52, die über ein Harzmaterial miteinander verbunden sind.
Der Behälter 50 wird über einen integralen Formprozess hergestellt. Bei dieser Ausführungsform werden zwei Halbkörper aneinander gestoßen und über geschmolzenes Harzmaterial miteinander verbunden. Der Verbindungsabschnitt ist durch die gestrichelte Linie D angedeutet.
Das Innere 60 des Behälters 50 wird mit Toner gefüllt und zum Gebrauchsbeginn abgedichtet.
Es wird nunmehr ein Herstellverfahren des Behälters 50 beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht des Tonerbehälters.
1(a) ist eine Schnittansicht des Tonerbehälters 50 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1(b) ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen Tonerbehälters 40.
Zu diesen Ausführungsformen werden eine Haupteinheit des Tonerbehälters (Formharzprodukt oder Behälterteil) 51 und eine Tonerbehälterkappe (Formharzprodukt oder Behälterteil) 52 in der folgenden Weise miteinander verbunden.
Die Beschreibung erfolgt in Verbindung mit den Ausführungsformen 1 bis 4. Die Ausführungsformen 1–4 werden in größeren Einzelheiten nach Ausführungsform 5 beschrieben.
(Ausführungsform 1)
Die 1(a), 4, 12 und 13 zeigen Ausführungsform 1.
Wie in 12 gezeigt, wird die Haupteinheit 51 des Behälters unter Verwendung einer oberen Metallform 191a und einer unteren Metallform 191b spritzgegossen. Daher wird die Haupteinheit 51 des Behälters als Formharzprodukt ausgebildet. Eine Kappe 51 wird unter Verwendung einer oberen Metallform 192a und einer unteren Metallform 192b spritzgegossen. Hierdurch wird eine Kappe 52 als Formharzprodukt ausgebildet.
Dann werden die Haupteinheit 51 und die Kappe 52 des Behälters in den von einer oberen Metallform 200a und einer unteren Metallform 200b, die sich von den Metallformen 191a, 191b, 192a, 192b unterscheiden, gebildeten Hohlraum untergebracht. Die Flansche 152a, 152c und die Flansche 152b, 152d stoßen dabei gegeneinander. Dann werden Anschlagabschnitte 154a, 154b zur Aufnahme des eingespritzten Harzmateriales zwischen den Flanschen 152a und 152c und den Flanschen 152b und 152d ausgebildet. Die Anschlagabschnitte 154a, 154b werden von der Haupteinheit 51 und der Kappe 52 des Behälters gebildet. Eine Nut (Harzmaterialeinspritzweg) zum Einspritzen des Harzmateriales entlang dem Verbindungsabschnitt zwischen der Haupteinheit 51 und der Kappe 52 des Behälters wird in der Haupteinheit 51 oder der Kappe 52 ausgebildet. Diese Nut dient als Führung für das eingespritzte Harzmaterial.
Somit werden die Haupteinheit 51 und die Kappe 52 unter Verwendung von Metallformen 200a, 200b, die sich von den Metallformen 191a, b, 192a, b, die zum Spritzgießen des Kunststoffharzmateriales (Harzmateriales) zur Ausbildung der Haupteinheit 51 und der Kappe 52 des Behälters verwendet werden, unterscheiden, aneinandergesetzt. Dann wird das Behälterharzmaterial durch den Einspritzweg 200 (4) gegen den Anschlagabschnitt 154 eingespritzt. Hierdurch werden die Haupteinheit 51 und die Kappe 52 miteinander verbunden. Ein derartiges Verbindungsverfahren kann die Vielzahl der Teile (Formharzprodukte) mit einem höheren Konstruktionsfreiraum miteinander verbinden. Der Zusammenbau wird hierdurch vereinfacht.
Der Harzmaterialeinspritzweg 200 ist in der Haupteinheit 200a des Behälters vorgesehen.
(Ausführungsform 2)
Wie in 1(a) und 2 gezeigt, werden mindestens zwei Formprodukte 51, 52, die durch das Spritzgießen des Kunststoffharzmateriales (Harzmateriales) hergestellt wurden, in den Formen aneinander gesetzt. Dann wird das zum Verbinden verwendete geschmolzene Harzmaterial in die Anschlagabschnitte 154a, 154b eingespritzt. Auf diese Weise werden sie verbunden. Die Verbindungskonstruktion wird von den Flanschabschnitten 152a, 152b, 152c, 152d, die von den Behälterteilen 51, 52 gebildet werden, und Rippen 160a, 160b, 160c, 160d, die in der Formentfernungsrichtung vom Flanschabschnitt vorstehen, gebildet. Ein Behälterteil 52 ist zusätzlich zu den Rippen 160b, 160d mit Rippen 161a, 161b versehen, um eine einwärts gerichtete Verformung der Rippen 160b, 160d zu verhindern, wenn das geschmolzene Harzmaterial eingespritzt wird. Wie die Rippen 160a, b, c, d stehen die Rippen 161a, 161b in der Formentfernungsrichtung vor. Im Vergleich zur herkömmlichen Konstruktion ist daher der Flanschabschnitt 152b kürzer, so daß der Behälter 50 ein größeres Innenvolumen F erhalten kann. Der vorstehende Bereich S kann verringert werden. Ferner kann die Formentfernungskonstruktion frei ausgewählt werden, wenn der Behälter 50 hergestellt oder geformt wird. Auf diese Weise können die Beschränkungen in bezug auf die Form des Produktes verringert werden.
(Ausführungsform 3)
Wie in 1(a) und 9 gezeigt, beträgt die Dicke der Rippe 160a, 160b (161c, 161d) 0,3 mm–2,5 mm. Hierdurch werden beim Einspritzen des Harzmateriales in den Anschlagabschnitt die Rippen in senkrechter Richtung zur Fließrichtung durch den aufgebrachten Druck radial verformt. Die Rippen treten in engen Kontakt mit den Stützrippen 161a der Metallform 200a und dem Behälterteil 52. Daher leckt das eingespritzte Material nicht in den Behälter.
(Ausführungsform 4)
Bei der Verbindungskonstruktion der Ausführungsform 2 beträgt der Querschnittsbereich 55 in Richtung senkrecht zur Richtung des Harzmaterialflusses am Harzmaterialeinspritzabschnitt (13) 1 mm bis -9 mm. Durch eine derartige Auswahl kann der Querschnittsbereich 55 des Einspritzabschnittes 154a, 154 für das geschmolzene Harzmaterial in Abhängigkeit von der gewünschten Verbindungsfestigkeit und der Verbindungslänge (Bereich) in geeigneter Weise festgelegt werden (2).
(Ausführungsform 5)
1 ist eine Längsschnittansicht eines Hohlelementes aus Kunstharzmaterial, das Ausführungsform 5 zeigt. Der Längsschnitt in einer Richtung senkrecht zur Richtung der 1 ist entsprechend, mit Ausnahme der unterschiedlichen Größe in Horizontalrichtung. Daher wird auf 1 zur allgemeinen Erläuterung bezug genommen.
1(a) zeigt auch Ausführungsform 5. 1(b) zeigt eine Konstruktion des Standes der Technik zum Vergleich mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Behälterteile 51, 52 werden in der Form (nicht gezeigt) aneinandergesetzt. Dann wird das geschmolzene Harzmaterial für die Verbindung in die Anschlagabschnitte 154a, 154 eingespritzt. Hierdurch werden die Behälterteile 51, 52 miteinander verbunden.
Hierbei sind Flanschabschnitte 152a, 152b und 152c, 152d an der Stelle vorgesehen, an der die Behälterteile 51, 52 aneinandergesetzt werden. Die Flanschabschnitte 152b, 152d sind am Behälterteil 51 vorgesehen. Die Flanschabschnitte 152a, 152c sind am Behälterteil 52 vorgesehen. Die Flanschabschnitte 152b, 152c sind mit Rippen 160b, 160d versehen, die in Formentfernungsrichtung entlang dem Rand des Behälterteiles 51 vorstehen und mit den Flanschabschnitten 152a, 152c in Kontakt bringbar sind.
Während des Verbindens nimmt der Behälterteil 51 die obere Position und der Behälterteil 52 die untere Position ein. Die Rippen 160b, 160d erstrecken sich in Vertikalrichtung (Formentfernungsrichtung). Die Innenwände 51b, 51d des Behälterteiles 51 verlaufen bündig mit einer Seitenfläche der Rippen 160b, 160d. Die Flanschabschnitte 152b, 152d sind äußere Flansche, die sich auf dem Außenumfang der Seite erstrecken und horizontale Flanschflächen 152b1, 152d1 aufweisen. Die Dicken der Rippen 160b, 160d, gemessen in einer Richtung senkrecht zur Formentfernungsrichtung, betragen 0,3 mm–2,5 mm. Die Deckflächen der Rippen 160b, 160d verlaufen horizontal, und innere Ecken der Rippen 160b, 160d sind abgeschrägt, wie bei B gezeigt. Die Flanschabschnitte 152a, 152c sind mit Rippen 160a, 160c versehen, die in Formentfernungsrichtung entlang dem Rand des Behälterteiles 52 vorstehen und mit den Flanschabschnitten 152b, 152d in Kontakt stehen. Die Rippen 160a, 160c sind auf der Außenseite der Rippe 160b, 160d vorgesehen, wobei sich die Anschlagabschnitte 154a, 154b dazwischen befinden.
Die horizontalen Flächen 152a1, 152c1 der Flanschabschnitte 152a, 152c stehen mit den Rippen 160b, 160d in Kontakt. Die Rippen 160a, 160c stehen in Formentfernungsrichtung (senkrechter Richtung) vor.
Der Behälterteil 52 ist mit Rippen 160a, 160c versehen, die parallel zu den Rippen 161a, 161b verlaufen, die nachfolgend beschrieben werden. Die Rippen 160a, 160c haben Außenflächen, die mit den Enden der Flanschabschnitte 152a, 152c bündig verlaufen. Die Flanschabschnitte 152a, 152c befinden sich auf der Außenseite des Behälterteils 52. Die Rippen 160b, 160d stehen mit den Flanschflächen 152a1, 152c1 der Flanschabschnitte 152a, 152c in Kontakt. Die Dicken der Rippen 160a, 160c, gemessen in Formentfernungsrichtung, betragen 0,3 mm–2,5 mm.
Die Höhen der Rippen 160a, 160b, 160c, 160d von den Flanschflächen 152a1, 152b1, 152c1, 152d1 sind gleich.
Die Anschlagabschnittseiten der Rippen 160a, 160b, 160c, 160d haben die Form einer kreisförmigen Säule mit einem Radius r. Die Höhen der Rippen 160b, 160d entsprechen den Höhen der Rippen 160a, 160c. Vor dem Einspritzen in den Anschlagabschnitt 154a, 154b ist dieser daher ein Hohlraum mit rechteckigem Querschnitt. Er ist an einer diagonalen Ecke vorgesehen.
Die Rippen 160a, 160b, 160c, 160d umschließen die Ränder des Behälterteiles 51, 52. Die durch das Abschneiden der Ränder der Behälterteile 51, 52 erzielte Form entspricht der von 1(a).
Der Querschnittsbereich der Anschlagabschnitte 154a, 154b beträgt 1–9 mm². Bei dieser Ausführungsform sind die Querschnitte der Anschlagabschnitte 154a, 154b quadratisch. Die Höhen der Rippen 160a, 160b, 160c, 160d betragen daher etwa 1–3 mm. Der Behälterteil 52 ist mit Stützrippen 161a, 161b versehen, um eine Verformung der Rippen 160b, 160d in das Innere des Behälters zu verhindern, wenn das geschmolzene Harzmaterial eingespritzt wird. Die Rippen 161a, 161b stehen in Formentfernungsrichtung vor.
Sie sind innerhalb der Rippen 160b, 160d vorgesehen.
Die Rippen 161a, 161b haben Seitenflächen, die mit den Innenwänden 52a, 52b bündig verlaufen.
Der Behälterteil 52 hat Innenwände 52a, 52b mit ebenen Flächen. Die Innenwände 52a, 52b erstrecken sich über den Flanschabschnitt 152a, 152c hinaus als Stützrippen 161a, 161b. Die Höhen der Stützrippen 161a, 161b entsprechen im wesentlichen der Höhe der Anschlagabschnitte 154a, 154b von den Flanschflächen 152a1, 152c1 zuzüglich der Dicke der Flanschabschnitte 152b, 152d. Die Dicke der Stützrippen 161a, 161b entspricht im wesentlichen der Dicke des Behälterteils 52. Daher kann die Verformung der Stützrippen 161a, 161b unterdrückt werden, wenn diese infolge der Verformung der Rippen 160b, 160d mit Kraft beaufschlagt werden. 1 zeigt sowohl diese Ausführungsform in 1(a) als auch das herkömmliche Ausführungsbeispiel in 1(b).
Die Breiten der Hohlelemente aus dem Kunstharzmaterial der Behälter des Standes der Technik und der der vorliegenden Erfindung sind gleich (in 1 sind die Breiten durch die parallelen gestrichelten Linien auf den Flanschendflächen definiert). Bei dem herkömmlichen Ausführungsbeispiel sind die Innendistanzen der Kappe 41 und des Behälters 42 in Breitenrichtung gleich (W). Bei der vorliegenden Erfindung ist die Innendistanz des Behälterteiles 51, d.h. die Abmessung W1 zwischen den Innenwänden 51b, 51b, größer als der Abstand W zwischen den Innenwänden des Tonerbehälters bei dem herkömmlichen Ausführungsbeispiel. Der Abstand W2 zwischen den Innenwänden des Behälterteiles 51 entspricht der Distanz W zwischen den Innenwänden des herkömmlichen Beispiels. Die Hohlelemente aus Kunstharzmaterial des herkömmlichen Ausführungsbeispiels und der Ausführungsform der Erfindung haben die gleichen Höhen.
Wenn daher die Längen der Tonerbehälter des herkömmlichen Ausführungsbeispiels und des Tonerbehälters der Ausführungsform der Erfindung gleich sind, ist das Innenvolumen F bei der Ausführungsform der Erfindung größer als das Innenvolumen E beim herkömmlichen Tonerbehälter.
Es wird nunmehr das Einspritzverfahren des geschmolzenen Harzmateriales bei diesen Konstruktionen beschrieben. In der Figur ist kein Angußkanal dargestellt. Bevorzugte Ausführungsformen des Angußkanales und Einlasses werden nachfolgend erläutert. In jedem Fall strömt das geschmolzene Harzmaterial zu den Anschlagabschnitten 154a, 154b durch einen Einspritzabschnitt für das geschmolzene Harzmaterial, der sich von der Außenseite zu den Anschlagabschnitten 154a, 154b erstreckt. Die Rippen 160b, 160d nehmen hierbei einwärts gerichtete Kräfte durch den Druck auf, der in Richtung auf den Mittelpunkt des Anschlagabschnittes senkrecht zur Richtung des Stromes des geschmolzenen Harzmateriales ausgeübt wird. Die Rippen 160b, 160d stoßen jedoch gegen die Rippen 161a, 161b, so daß eine Verformung hiervon verhindert wird. Die Rippen 160b, 160d stoßen gegen die Rippen 161a, 161b, um die Steifigkeit und Festigkeit des Behälters zu verbessern. Die Rippen 160a, 160c neigen dazu, sich durch den Druck vom Behälter nach außen zu verformen. Die Außenflächen der Rippen 160a, 160c stoßen jedoch gegen die Metallform (nicht gezeigt), so daß die Verformung begrenzt wird. Es wird bevorzugt, die Höhen der Stützrippen 161a, 161b von den Flanschflächen 152a1, 152c1 größer auszubilden als die Höhen der Rippen 160b, 160d. Um das Innenvolumen F des Behälters zu erhöhen, sind die Höhen der Stützrippen 161a, 161b gering.
Die Rippen 160a, 160c nehmen Druck vom geschmolzenen Harzmaterial in den Anschlagabschnitten 154a, 154b auf. Die Verformung wird jedoch durch den Kontakt dieser Metallform beschränkt. Daher können die Rippen 160a, 160c eine geringere Dicke im vorstehend beschriebenen Bereich besitzen.
Bei dem Material des Behälterteiles handelt es sich beispielsweise um stoßfestes Polystyrol.
(Ausführungsform 6)
Bei dieser Ausführungsform ist ein Einspritzweg, der zum Anschlagabschnitt führt, in einem der Behälterteile vorgesehen. Die Konstruktion der Rippen ist die gleiche wie bei Ausführungsform 5, so daß aus Einfachheitsgründen auf eine detaillierte Beschreibung hiervon verzichtet wird.
2 ist eine perspektivische Ansicht, 3 ist eine Ansicht in Richtung V, 4 ist eine Schnittansicht entlang Linie M-M und 5 ist eine Schnittansicht entlang Linie N-N in 3.
Bei dieser Ausführungsform ist der Einspritzweg nach unten zum Anschlagabschnitt in einem der Behälterteile ausgebildet. Die Strömungsbahn erstreckt sich zwischen dem Anschlagabschnitt und der Außenseite des Behälterteiles.
Wie in 2 gezeigt, ist der Behälterteil 51 mit Einspritzöffnungen 200d für das geschmolzene Harzmaterial an der Stelle des Einlasses der Metallform versehen. Bei dieser Ausführungsform ist jede der Einspritzöffnungen 200d im wesentlichen in der Mitte des Randes des Flanschabschnittes 152 (152a, 152b, 152c, 152d) des Behälterteiles 51 angeordnet. Der Einspritzweg 200, der sich zum Anschlagabschnitt im Flansch 152 erstreckt, entspricht dem vorstehend beschriebenen Einspritzweg. Die Beschreibung erfolgt anhand des Anschlagabschnittes 154a.
Wie in 4 gezeigt, erstreckt sich der Einspritzweg 200 senkrecht zur Strömungsrichtung des Harzmateriales am Anschlagabschnitt 154a. Bei dieser Ausführungsform verläuft der Einspritzweg 200 vertikal. Der Einspritzweg 200 erstreckt sich zwischen der Außenfläche 51a und dem Anschlagabschnitt 154a des Behälterteiles 51.
Um den Einspritzweg 200 zu bilden, ist der Behälterteil 51 mit einem säulenförmigen Abschnitt 51a versehen, der sich vom Flanschabschnitt 152b zur Außenfläche 51a (2) erstreckt. Wie in 3 gezeigt, wird dessen Mitte von der Mittellinie x des Einspritzweges 200 gebildet. Die Ecken zwischen der Außenfläche des Behälterteiles 51 sind abgerundet, wie mit R angedeutet.
Der Einspritzweg 200 verengt sich und besitzt einen Abschnitt mit großem Durchmesser auf der Seite der Einspritzöffnung 200d und einen Abschnitt 200c mit kleinem Durchmesser auf der Seite des Anschlagabschnittes 154a.
Wie in 5 gezeigt, ist die Beziehung zwischen den Rippen 160a, 160b, 161a die gleiche wie bei Ausführungsform 1. Die Ecke des Basisabschnittes der Stützrippe 161a ist jedoch nicht abgerundet. Die Rippe 161a ist mit einer geneigten Fläche SL mit einem Schrägabschnitt R1 versehen. Daher ist die Rippe 160b nicht einfach an der Seitenfläche der Stützrippe 161a anzubringen, wenn die Behälterteile 51, 52 zusammengebaut werden. Somit steht eine Seitenfläche eines freien Endes der Rippe 160b in engem Kontakt mit einer Seitenfläche der Stützrippe 161a. am Basisabschnitt durch den Druck des Harzmateriales, das in den Anschlagabschnitt 154a strömt. Daher stehen die Stützrippe und die Rippe des oberen Behälterteiles über den gesamten Verbindungsabschnitt der Behälterteile 51, 52 in engem Kontakt.
Bei dieser Ausführungsform ist der Einlassabschnitt der Metallform mit dem Einspritzweg 200 an der Außenseite des Behälterteiles 51 verbunden. Wie daher in 7 gezeigt, muß kein Seiteneinlaß 72 benachbart zum Anschlagabschnitt vorgesehen sein. Vielmehr kann die Metallform zum Verbinden der Behälterteile 51, 52 in bezug auf den projizierten Produktbereich klein ausgebildet sein. Bei dem in 7 gezeigten herkömmlichen Ausführungsbeispiel befindet sich der Seiteneinlaß 72 auf der Seite des Anschlagabschnittes 142a. Daher muß ein Angußkanal in Radialrichtung von der Außenseite des Hauptkörpers 42 des Behälters und der Behälterkappe 41 vorgesehen sein, was zu einer größeren Metallform führt.
Wie durch den Pfeil Q in 4 gezeigt, ist bei dieser Ausführungsform der Einlaß der Metallform mit der Einspritzöffnung 200b des Einspritzweges 200 verbunden. Da sich der Einspritzweg 200 auf konvergierende Weise verengt, wird das geschmolzene Harzmaterial, wenn es in den Einspritzweg 200 eingeführt wird, in diesem nicht verfestigt und wird in der Nachbarschaft des Abschnittes 200c mit kleinem Durchmesser am Einlaß abgedichtet, wenn sich der Anschlagabschnitt 154a und der Einspritzweg 200 miteinander kreuzen. Daher strömt das in den Anschlagabschnitt 154a gepresste und eingespritzte Harzmaterial nicht zum Einspritzweg 200 zurück. Das Harzmaterial wird am Anschlagabschnitt 154a verfestigt, wobei die Rippen 160a, 160b gegen die Metallform 200a (9) und die Stützrippe 161a gepresst werden.
(Ausführungsform 7)
Gemäß Ausführungsform 6 fließt das Harzmaterial im Einspritzweg 200 wie durch den Pfeil 71b in 6 angedeutet zum Anschlagabschnitt 154a. Es stößt dann gegen den Flanschabschnitt 152a. Hierdurch empfängt der Flansch 152a geschmolzenes Harzmaterial durch Änderung des kinetischen Momentes des geschmolzenen Materiales. Die Kraft P ist groß, da die Strömungsgeschwindigkeit und die Masse des durch den Einspritzweg 200 fließenden Materiales groß sind.
Wie in 9 gezeigt, wird daher bei dieser Ausführungsform die untere Fläche 171a des Flansches 152a von einer Lagerfläche 202b gestützt, die in der Metallform 200b zum Lagern des Behälterteiles 52 vorgesehen ist.
Die Fläche 202b zum Lagern der Metallform 200b ist so vorgesehen, daß sie sich mit einer Verlängerung einer Mittelabschnittslinie x kreuzt, die sich durch den Einlaß der Metallform und den Einspritzweg 200 erstreckt. Daher wird der vom Harzmaterial auf den Flansch ausge übte Druck von dem durch die Metallform abgestützten Flansch aufgenommen, so daß der Flansch nicht verformt wird. Ferner können eine Beschränkung in bezug auf die Auswahl des hochflüssigen Materiales, eine Beschränkung in bezug auf die Erhöhung der Anzahl der Einlässe oder andere Beschränkungen beim Herstellprozeß vermieden werden. Selbst wenn der Ausstoßdruck geringfügig höher eingestellt wird, tritt das Problem einer derartigen Verformung der Einheit nach dem Verbinden nicht auf.
Die kinetische Energie des im Harzmaterialströmungsweg fließenden Harzmateriales wird rasch in einen statischen Druck umgewandelt. Daher resultiert ein gegen die Umfangswand des Anschlagabschnittes ausgeübter großer Druck. Wie vorstehend beschrieben, wird jedoch die Rippe des oberen Behälterteiles durch die Rippe des unteren Behälterteiles gestützt.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Dicke der Rippen 160a, 160, 160c, 160d 0,3 mm–2,5 mm. Wenn das Verbindungsmaterial in die Anschlagabschnitte 154a, 154 eingespritzt wird, tritt die Rippe in engen Kontakt mit den Stützrippen 161a, 161. Daher leckt das gegen die Anschlagabschnitte 154a, 154 eingespritzte Verbindungsmaterial nicht nach außen oder in das Innere des Behälters. Zu diesem Zeitpunkt werden die Stützrippen 161a, 161 vom geschmolzenen Harzmaterial in den Anschlagabschnitten 154a, 154 über die Rippen 160, 160d mit Druck beaufschlagt. Dieser Druck wird durch die Verformung der Rippen 160a, 160d verringert. Nachdem die Rippen 160a, 160 mit den Stützrippen 161a, 160 in Kontakt getreten sind, wirken die Rippen 160a, 160b und Stützrippen 161a, 161b zusammen und bilden ein Lager gegen den vom geschmolzenen Harzmaterial auf die Anschlagabschnitte 154a, 154b aufgebrachten Druck. Bei dieser Ausführungsform entspricht die Dicke der Stützrippen 161a, 161b im wesentlichen der des Basismateriales des Behälterteiles 52.
Es wird nun eine andere Ausführungsform mit Dichtungseigenschaft zwischen dem Einlaß der Metallform und dem Formprodukt, d.h. dem Behälter, beschrieben.
(Ausführungsform 8)
Die 8 und 9 zeigen Ausführungsform 8.
Eine Leckage des Harzmateriales wird am Verbindungspunkt zwischen dem Einspritzweg 200 und dem Einlaß verhindert.
Der freie Endabschnitt der Metallform, der den Einlaß bildet, bei dem es sich um eine Einspritzöffnung für das geschmolzene Harzmaterial handelt, ist bündig mit einer Außenfläche des Einlasses des Harzmaterialströmungsweges des Behälterteiles oder demgegenüber nach innen zurückgezogen.
Wie in 8 gezeigt, besitzen der Einlaß 201 in der Metallform 200a und der Einspritzweg 200 des Behälterteiles 51 eine gemeinsame Mittellinie x. Der Durchmesser der Einlassöffnung 200d des Einspritzweges 200 ist mit g bezeichnet. Die Metallform 200a ist mit einem geneigten Abschnitt 203 (konischen Abschnitt) versehen, der die gemeinsame Mittellinie x aufweist und sich von der unteren Fläche 200a1 der Metallform nach unten erstreckt. Die Metallform 200a ist mit einem Einlaß 201 versehen, und die Einspritzöffnung 201a befindet sich an der Deckfläche des geneigten Abschnittes 203. Die untere Fläche 200a der Metallform verläuft parallel zur Außenfläche 51a des Behälterteiles 51.
Wenn der Durchmesser des oberen Abschnittes des geneigten Abschnittes 303 mit f1, der Durchmesser des unteren Abschnittes mit f2 und der Durchmesser des Einlasses mit g bezeichnet werden, gilt die Beziehung f2 > g > f1. Bei der in 8 gezeigten Ausführungsform liegt der Durchmesser f1 sehr nahe am Durchmesser g.
Gemäß 8 wird die Metallform 200a nach unten bewegt. Dann wird der obere Abschnitt des geneigten Abschnittes 303 mit der Randecke der Einspritzöffnung 200d in Presskontakt gebracht. Auf diese Weise wird die Nachbarschaft des Einlasses verformt. Hierdurch wird der Verbindungspunkt zwischen dem Einlaß 201 und dem Einspritzweg 200 abgedichtet.
Daher wird das geschmolzene Harzmaterial daran gehindert, zwischen der Einspritzöffnung 200a und der Einspritzöffnung 200b nach außen zu lecken.
Gemäß 9 ist der Behälterteil 51 mit einer Abschrägung 300 versehen, die in engem Kontakt mit dem geneigten Abschnitt 303 um die Einspritzöffnung 200b herum steht. Diese Konstruktion verhindert ebenfalls ein Lecken des geschmolzenen Harzmateriales am Verbindungsabschnitt zwischen der Einpritzöffnung 200b und dem Einlaß 201 der Metallform 200a. Daher steht der geneigte Abschnitt 303 in engem Kontakt mit dem Schrägabschnitt 300. In dem Zustand, in dem sich der geneigte Abschnitt 303 der Metallform 200a in Presskontakt mit dem Schrägabschnitt 303 befindet, sind Lücken 301a, 301b zwischen dem Teil 51 aus Harzmaterial und der unteren Fläche 200a1 der Metallform vorhanden.
Bei der in 9 gezeigten Ausführungsform dringt der geneigte Abschnitt 303 in die Einspritzöffnung ein, wobei die Eindringstrecke h nicht mehr als 10 mm beträgt.
Wie vorstehend beschrieben, steht die Metallform zur Ausbildung des Einlasses in engem Presskontakt mit dem Einlaß des Einspritzweges des Behälterteiles in Verbindung.
Es ist ein geneigter Dichtungsabschnitt zur Abdichtung zwischen der Metallform und dem Behälterteil vorgesehen. Hierdurch wird das geschmolzene Harzmaterial daran gehindert, durch den Einlaß des Harzmaterialströmungsweges des Behälterteiles und durch den Einlaß der Metallform zu lecken.
Wie in 9 gezeigt, erstreckt sich die Metallform 200a so, daß die Kontaktfläche zwischen der Fläche 152b1 des Flansches und der Rippe 160a nahe an der Seitenfläche des Behälterteiles 51, 52 angeordnet ist.
Vorstehend bildet der geneigte Abschnitt 303 einen Teil einer konischen Form. Eine solche konische Form braucht jedoch nicht vorgesehen zu sein. Beispielsweise kann die Konstruktion um den Einlaß herum auch pyramidenförmig ausgebildet sein.
(Ausführungsform 9)
10 zeigt Ausführungsform 9.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform der 2 in bezug auf die Konstruktion um die Einlassöffnung des Einspritzweges 200. Die generelle Form des Verbindungsabschnittes entspricht im wesentlichen der der 2.
Die Metallform 300a zum Umfassen des Behälterteiles 51 ist mit einem nach unten vorstehenden zylindrischen Abschnitt 306b versehen. Die Mitte des vorstehenden Abschnittes 306b weist eine zylindrische Ausnehmung 306a auf. Eine Einspritzöffnung 201a des Einlasses 201 ist in der Mitte des geneigten Abschnittes 303 vorgesehen, der in der Mitte der Bodenfläche der Ausnehmung 306a ausgebildet ist.
Um die Einlassöffnung des Einspritzweges 200 herum ist ein zylindrischer Vorsprung 305 vorgesehen, der mit der zylindrischen Ausnehmung 306a der Metallform 300a in Eingriff steht, wobei dazwischen ein Spalt angeordnet ist. In dem Zustand, in dem die Umfangsfläche der Me tallform 300a mit der Neigung 303 in Presskontakt mit dem Umfang des Einlasses des Einspritzweges 200 steht, ist das freie Ende des vorstehenden Abschnittes 306b der Metallform vom Behälterteil 51 weg angeordnet. Die Metallform 300a besitzt einen ausreichenden Abstand vom Behälterteil in dem anderen Abschnitt als dem Abschnitt, bei dem der Umfang des Einlasses des Einspritzweges 200 mit dem geneigten Abschnitt 303 in Kontakt steht, mit Ausnahme des Abschnittes, der der Rippe 160a und dem Flansch 152b entspricht.
Bei dieser Ausführungsform ist eine zylindrische Ausnehmung, die einen größeren Durchmesser besitzt als die Einspritzöffnung des Einlasses, vorgesehen, welche sich von der Außenseite des Einlasses bis zur Einspritzöffnung des Einlasses der Metallform fortsetzt. Ein zylindrischer Vorsprung ist um den Einlaß des Einspritzweges des Behälterteiles angeordnet und steht mit dem zylindrischen Vorsprung mit einem Spalt dazwischen in Eingriff sowie mit dem Boden der Ausnehmung in Kontakt. Hierdurch wird das Harzmaterial von der Einspritzöffnung des Einspritzweges 200, der durch die Behälterteile 51, 52 gebildet wird und sich bis zu den Anschlagabschnitten 1541, 154b erstreckt, gegen den Anschlagabschnitt eingespritzt. Selbst wenn eine Kraft auf den Außenumfang des Behälterteiles 51 aufgebracht wird, stehen der Außenumfang des Vorsprungs 305 und die Innenfläche der Ausnehmung 306 in engem Kontakt. Daher wird der Behälterteil 51 am Reißen gehindert, so daß das Harzmaterial nicht zur Außenseite des Behälterteiles 51 leckt.
Der Spalt zwischen der Ausnehmung 306a und dem zylindrischen Abschnitt 305 beträgt vorzugsweise nicht mehr als 0,3 mm. Der Spalt kann auch weggelassen werden.
Wie in 1(a) gezeigt, ist der Anschlagabschnitt 154a, 154b, der den Einspritzweg bildet, bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen 1–9 im Außenumfangsteil des Tonerbehälters 50 vorgesehen. Er kann jedoch auch im Behälterteil vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Einspritzweg in der Draufsicht einer Verbindungsebene der beiden Behälterteile eine Trennwand besitzen.
(Einrichtungen zur Bestätigung des Flusses des geschmolzenen Harzmateriales)
Die in 1(a) gezeigten Rippen 160a, 160c können mit abgeschnittenen Abschnitten 160e, 160f (2) versehen sein. Wenn das geschmolzene Harzmaterial die Anschlagabschnitte 154a, 154c erreicht, werden die weggeschnittenen Abschnitte 160e, 160 mit dem Harzmaterial gefüllt. Da die Seitenfläche der Rippe 160 mit der Metallform 200a bedeckt ist, leckt das Harzmaterial nicht. Wenn kein ausreichender Durchfluss des geschmolzenen Harzmateriales auftritt, kann die Bedienungsperson während der Herstellung den Grund hierfür feststellen, da eine Ausnehmung in den weggeschnittenen Abschnitten 160e, 160f vorgesehen ist.
Bei der Herstellung werden die Produkte durch Inspizieren überprüft. Hierdurch kann das Ausstoßgleichgewicht überprüft werden.
Es wird nunmehr die Verbindung der Rahmen der Prozesskartusche als Harzformprodukt, das einem anderen Beispiel der Harzformprodukte entspricht, beschrieben.
Es werden nunmehr die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den 15–40 erläutert.
Bei diesen Ausführungsformen bedeutet "Längsrichtung" die Richtung, die senkrecht zur Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums verläuft, und zwar parallel zur Ebene des Aufzeichnungsmediums.
(Prozesskartusche und Hauptbaugruppe der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung)
15 ist eine Schnittansicht des wesentlichen Teiles der Prozesskartusche gemäß der vorliegenden Erfindung. 16 ist eine Schnittansicht des wesentlichen Teiles einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Prozesskartusche ist mit einem lichtempfindlichen elektrofotografischen Element und einer Prozesseinrichtung, die auf das lichtempfindliche elektrofotografische Element einwirkt, versehen. Als Prozesseinrichtung kann beispielsweise eine Aufladeeinrichtung zum Aufladen der Umfangsfläche des lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes, eine Ent wicklungseinrichtung zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes, das auf dem lichtempfindlichen elektrofotografischen Element ausgebildet wird, oder eine Reinigungseinrichtung zum Entfernen des auf der Umfangsfläche des lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes verbleibenden Toners vorgesehen sein.
Wie in 15 gezeigt, umfasst die Prozesskartusche 15 dieser Ausführungsform: ein lichtempfindliches elektrofotografisches Element 11 (hiernach als "lichtempfindliche elektrofotografische Trommel" bezeichnet) in der Form einer Trommel, eine Aufladerolle 12 als Aufladeelement, eine Entwicklungsvorrichtung, die eine Entwicklungsrolle 18 als Entwicklungselement und ein Entwicklungsblatt 26 aufweist, ein Reinigungsblatt 14 als Reinigungselement und ein Gehäuse, in dem die vorhergehenden Komponenten auf integrierte Weise angeordnet sind. Die Prozesskartusche 15 ist entfernbar in der Hauptbaugruppe 27 einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung (hiernach als "Hauptbaugruppe der Vorrichtung" bezeichnet) installierbar.
Bei der Entwicklungsrolle 18 handelt es sich um ein zylindrisches Element, das aus metallischem Material, wie Aluminium, rostfreiem Stahl o. ä., geformt ist und eine nicht leitende magnetische Rolle (nicht gezeigt) enthält.
Wie in 16 gezeigt, ist diese Prozesskartusche 15 in einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung C zur Bilderzeugung installiert.
Ein Blatt S wird aus einer Blattkassette 6 im Bodenabschnitt der Vorrichtung von einer Förderrolle 7 herausgeführt. Synchron mit der Förderung dieses Blattes S wird die lichtempfindliche Trommel 11 von einer Belichtungsvorrichtung 8 in Abhängigkeit von den Bilddaten belichtet. Infolgedessen wird ein latentes elektrostatisches Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 11 erzeugt. Danach wird der Entwickler (hiernach als "Toner" bezeichnet), der in einem Tonerspeicherbehälter 16 gespeichert ist, von einem Entwicklungsblatt 26 triboelektrisch aufgeladen, wobei dieser Entwickler auf der Umfangsfläche der Entwicklungsrolle 18 gelagert ist. Wenn dann eine Entwicklungsvorspannung auf die Entwicklungsrolle 18 als Entwicklungselement aufgebracht wird, wird der Toner der lichtempfindlichen Trommel 11 zugeführt. Infolgedessen wird ein aus Toner gebildetes Bild (hiernach als "Tonerbild" bezeichnet) entsprechend dem latenten elektrostatischen Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 11 erzeugt. Als nächstes wird dieses Tonerbild durch Anlegen einer Vorspannung (Spannung) an eine Transferrolle 9 auf das Blatt S als Aufzeichnungsmedium übertragen. Dann wird das Blatt S zu einer Fixiervorrichtung 10 gefördert, in der das Tonerbild fixiert wird. Als nächstes wird das Blatt S von einer Abgaberolle 1 in einen auf der Oberseite der Vorrichtung vorgesehenen Abgabeabschnitt 2 abgegeben. Der Toner, der nach der Bildübertragung auf der lichtempfindlichen Trommel 11 zurückgeblieben ist, wird von einem Reinigungsblatt 14 als Reinigungselement entfernt. Der entfernte Toner wird von einem Förderelement 115 für ent fernten Toner nach hinten in einen Speicherbehälter 5 für entfernten Toner bewegt. Es versteht sich, daß vor dem Belichten der vorstehend erwähnten lichtempfindlichen Trommel 111 diese von einer Aufladerolle als Aufladeelement aufgeladen wird.
(Konstruktion des Prozesskartuschenrahmens) Die 17 und 18 sind perspektivische Ansichten, die die Konstruktion des Prozesskartuschenrahmens zeigen. 17 zeigt den Prozesskartuschenrahmen vor seiner Montage, während 18 den Prozesskartuschenrahmen nach seiner Montage zeigt.
Die Prozesskartusche 15 besitzt drei Rahmenstücke: einen Reinigungseinrichtungsrahmen 13 als Trommelrahmen, der auf integrierte Weise die lichtempfindliche Trommel 11, die Aufladerolle 12 und das Reinigungsblatt 14 lagert, einen Entwicklungseinrichtungsrahmen 17, der auf integrierte Weise die Entwicklungsrolle 18 und ein Entwicklungsblatt (nicht in 17 gezeigt und in 18 mit dem Bezugszeichen 26 versehen) lagert, und einen Tonerspeicherrahmen 16, der mit einem Tonerspeicherabschnitt 16d versehen ist, in dem Toner gespeichert wird. Ferner umfasst die Prozesskartusche 15 bei dieser Ausführungsform ein Paar von Seitenabdeckungen 19 und 20, die an den Längsenden des Reinigungseinrichtungsrahmens 13 und Tonerspeicherrahmens 16 fixiert sind, um die Rahmen 13 und 16 zusammenzuhalten. Der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 wird vom Reinigungseinrichtungsrahmen 13 gelagert.
Am Reinigungseinrichtungsrahmen 13 ist das Reinigungsblatt 14 mit Hilfe von kleinen Schrauben fixiert. Die Aufladerolle 12 wird über die Längsenden durch Lager (nicht gezeigt) drehbar gelagert. Wie in 15 gezeigt, ist im Reinigungseinrichtungsrahmen 13 das Förderelement 115 für entfernten Toner zum Fördern des vom Reinigungsblatt 14 entfernten Toners in den Behälter 5 für entfernten Toner drehbar angeordnet. Ferner ist im Reinigungseinrichtungsrahmen 13 die lichtempfindliche Trommel 11 mit den Flanschabschnitten, d.h. den Längsendabschnitten, der lichtempfindlichen Trommel 11 über ein Paar von Lagern 22a und 22b drehbar gelagert. Der Tonerspeicherrahmen 16 speichert darin Toner und umfasst ein Paar von Tonerförderelementen 113 und 114 (15) zum Fördern des gespeicherten Toners in Richtung auf die Entwicklungsrolle 18. Diese Tonerförderelemente können mit einer Tonerrührfunktion ausgestattet sein.
Eine detaillierte Beschreibung des Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 erfolgt später.
Die vorstehend erwähnten Seitenabdeckungen 19 und 20 sind groß genug, um in ihrer Größe an den Hauptquerschnitt (Querschnitt in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 11) der Prozesskartusche 15 angepaßt zu sein. Sie befinden sich an den Längsenden der Prozesskartusche 15 (Endabschnitt in Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 11) und decken beide den Reinigungseinrichtungsrahmen 13 sowie den Tonerspeicherrahmen 16 ab und sind hieran fixiert.
Bei dieser Anordnung halten die Seitenabdeckungen 19 und 20 auf integrierte Weise den Reinigungseinrichtungsrahmen 13 und Tonerspeicherrahmen 16 zusammen. Die Löcher 19a und 20a, mit denen die Seitenabdeckungen 19 und 20 versehen sind, sind zur Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 11 im Reinigungseinrichtungsrahmen 13 ausgerichtet. Im Loch 13a der Seitenabdeckung 19, d.h. der auf der Vorderseite der Zeichnung dargestellten Seitenabdeckung, mit der der Reinigungseinrichtungsrahmen 13 vorgesehen ist, ist durch Presspassung ein Lager 22a angeordnet. Auch erstreckt sich eine Welle 25 durch das Loch 19a der Seitenabdeckung 19, das Lager 22a und das Mittelloch 11a1 des Flansches 11a, um eines der Längsenden der lichtempfindlichen Trommel 11 über den Reinigungseinrichtungsrahmen 13 drehbar zu lagern. Bei dieser Anordnung wird die Seitenabdeckung 19 durch das Lager 22a genau positioniert, wodurch die Genauigkeit in bezug auf die Lagebeziehung zwischen der Seitenabdeckung 19 und der lichtempfindlichen Trommel 11 verbessert wird. Ferner steht ein Positionierungselement 19b, mit dem die Seitenabdeckung 19 versehen ist und das so angeordnet ist, daß seine Position nach der Befestigung der Seitenabdeckung 19 soweit wie möglich von der lichtempfindlichen Trommel 11 entfernt angeordnet ist, mit einem Positionierungsabschnitt 13b, mit dem die Seitenwand 13c des Reinigungseinrichtungsrahmens 13 versehen ist, in Eingriff. Infolgedessen ist die Position der Seitenabdeckung 19 in Drehrichtung der Seitenabdeckung 19 relativ zur Mitte oder in bezug auf die Axiallinie der lichtempfindlichen Trommel 11 fixiert. Dann wird die Seitenabdeckung 19 an der Seitenwand 13c, d.h. der Wand am Längsende des Reinigungseinrichtungsrahmens 13, befestigt. Der Tonerspeicherrahmen 16 ist mit einem Paar von zylindrischen Positionierungsabschnitten 16a und 16b versehen, die von einer der Seitenwände 16d, d.h. der Wand am Längsende des Tonerspeicherrahmens 16, in Längsrichtung des Tonerspeicherrahmens 16 vorstehen. Diese Positionierungsabschnitte 16a und 16b sind im Positionierungsabschnitt 19c und 19d, d.h. in Löchern, mit denen die Seitenabdeckung 19 versehen ist, eingepasst, wodurch der Tonerspeicherrahmen 16 relativ zur Seitenabdeckung 19 genau positioniert wird. Dann werden der Tonerspeicherrahmen 16 und die Seitenabdeckung 19 aneinander befestigt. Die andere Abdeckung 20 wird in ähnlicher Weise am Tonerspeicherrahmen 16 und Reinigungseinrichtungsrahmen 13 fixiert, so daß eine genaue Positionierung relativ zueinander erreicht wird. Der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 wird unter Anwendung eines Verfahrens, das später beschrieben wird, positioniert. Die Lager 22 (22a und 22b) sind als Doppelelemente zur Positionierung der Prozesskartusche 15 relativ zur Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung vorgesehen.
(Verbinden des Tonerspeicherrahmens und Entwicklungseinrichtungsrahmens)
Um Toner vom Tonerspeicherrahmen 16 zur Entwicklungsrolle 18 zu führen, sind der Tonerspeicherrahmen 16 und der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 mit einer Öffnung 16c (15) und 17a versehen. Der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 und Tonerspeicherrahmen 16 werden so miteinander verbunden, daß ihre Innenräume über die Öffnungen 17a und 16c miteinander verbunden werden, wobei eine Dichtungseinrichtung 21 als flexible Dichtungseinrichtung zwischen den beiden Rahmen angeordnet wird. Wie vorstehend beschrieben, ist die Position des Tonerspeicherrahmens 16 relativ zu den Seitenabdeckungen 19 und 20 fixiert, während die Position des Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 relativ zum Reinigungseinrichtungsrahmen 13 fixiert ist. Daher werden die Rahmen 16 und 17 so aneinander befestigt, daß sie sich relativ zueinander drehen können, um Dimensionsfehler der beiden Rahmen zu absorbieren. Nach der Installation in der Hauptbaugruppe 17 der Vorrichtung wird die Position der Prozesskartusche 15 relativ zum Kartuscheninstallationsraum der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung durch den Reinigungseinrichtungsrahmen 13, der die lichtempfindliche Trommel 11 lagert, fixiert. Der Tonerspeicherrahmen 16 hat ein stark unterschiedliches Gewicht zwischen dem Beginn seines Gebrauchs, wenn er Toner enthält, und dem Ende seines Gebrauchs, wenn er leer ist. Daher wird ein flexibles Material als Material für das Dichtungselement 21 verwendet. Mit dieser Einrichtung kann eine Verformung absorbiert werden, selbst wenn eine solche am Tonerspeicherrahmen 16 oder an einer Seitenabdeckung oder beiden Seitenabdeckungen 19 und 20 auftritt.
21 ist eine Vertikalschnittansicht einer Prozesskartusche, die mit einem flexiblen Dichtungselement versehen ist, das sich von dem vorstehend beschriebenen Dichtungselement 21 unterscheidet.
Ein Dichtungselement 60 als flexible Dichtungseinrichtung ist aus elastischem Material, wie Kunstharzschaum (beispielsweise Urethanschaum), Gummi mit einem geringen Härtegrad, Silikonkautschuk o. ä., geformt. Dieses Dichtungselement 60 hat die Form eines Plattenstücks mit einer großen Öffnung 60a. Nach der Installation des Dichtungselementes 60 ist die Öffnung 60a zu beiden Öffnungen 17a und 16c ausgerichtet. Die Größe der Öffnung 60a ist etwa die gleiche wie die der Öffnungen 17a und 16c. Das Dichtungselement 60 wird entweder auf die Oberfläche des Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 oder auf die Oberfläche des Tonerspeicherrahmens 16, die sich beide gegenüberliegen, oder auf beide Flächen aufgebracht. Das Dichtungselement 60 wird nicht auf den Abschnitt des Tonerspeicherrahmens 16 aufgebracht, der dem Bereich entspricht, den die Tonerdichtung 24 passiert, wenn sie herausgezogen wird.
Die Dicke des Dichtungselementes 60 ist größer als der Abstand zwischen der Fläche 17g des Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 und der Fläche 16f des Tonerspeicherrahmens 16 nach Beendigung der Montage der Prozesskartusche 15.
Nach der Beendigung der Montage der Prozesskartusche 15 ist daher das Dichtungselement 60 durch die gegeneinander weisenden Flächen 17g und 16f komprimiert, wie in 32 gezeigt. Die durch die Kompression des Dichtungselementes 60 erzeugte Reaktionskraft wirkt als Druck, der die Abstandsrollen 18b der Entwicklungsrolle 18 gegen die lichtempfindliche Trommel 11 preßt. Daher wird in gewünschter Weise die Reaktionskraft, die das Dichtungselement 60 erzeugt, so klein wie möglich gehalten.
Durch die vorstehend beschriebene Konstruktion wird die durch das Gewicht des Toners erzeugte Last auf die Seitenabdeckungen 19 und 20 und nicht auf die vom Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 gelagerte Entwicklungsrolle aufgebracht. Somit ist die lichtempfindliche Trommel 11 nicht der durch das Gewicht des Toners erzeugten Last ausgesetzt, so daß daher ein beständiges Bild erzeugt werden kann, selbst wenn die Menge des Toners im Tonerspeicherrahmen 16 zunimmt.
(Konstruktion des Entwicklungseinrichtungsrahmens)
In Verbindung mit den 17, 19, 20 und 21 wird die Konstruktion des Entwicklungseinrichtungsrahmens beschrieben. 17 zeigt den Zustand des Entwicklungseinrichtungsrahmens vor der Montage. Die 19, 20 und 21 zeigen die Konstruktion des Entwicklungseinrichtungsrahmens bei der Druckaufbringung auf den selben.
Am Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 sind die Entwicklungsrolle 18, die die magnetische Rolle 18a enthält, das Entwicklungsblatt 26 (15) und eine magnetische Dichtung (nicht gezeigt) befestigt. Die magnetische Rolle 18a wird durch das in Längsmitte angeordnete Loch der Entwicklungsrolle 18 gesteckt und ist an jedem Längsende nicht drehbar vom Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 gelagert. Es wird ein Spalt zwischen der Entwicklungsrolle 18 und der magnetischen Rolle 18a aufrechterhalten. Die Entwicklungsrolle 18 wird vom Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 an jedem Längsende drehbar gelagert. Für die Stromzufuhr zur Entwicklungsrolle 18 sind elektrische Kontakte in der Entwicklungsrolle 18 vorgesehen. Beide Längsendabschnitte der Entwicklungsrolle 18 sind mit einem Ring 18b (Abstandsring) (17) ausgestattet, um einen vorgegebenen Abstand zwischen den Umfangsflächen der lichtempfindlichen Trommel 11 und der Entwicklungsrolle 18 aufrechtzuerhalten.
Der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 ist mit einem Armabschnitt 17c versehen, der sich auf der angetriebenen Seite, d.h. einem der Längsenden der Entwicklungsrolle 18, von dem die Entwicklungsrolle 18 angetrieben wird, befindet. Der Endabschnitt dieses Armabschnittes 17c ist mit einem Loch 17e versehen, dessen Mitte als Schwenkpunkt dient. Der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 wird vom Reinigungseinrichtungsrahmen 13 so schwenkbar gelagert, daß die Mittelachsen der lichtempfindlichen Trommel 11 und der Entwicklungsrolle 18 parallel zueinander bleiben. Genauer gesagt, ein Stift 17d1 ist in das Loch 17d des Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 und das Loch (nicht gezeigt) des Reinigungseinrichtungsrahmens 13 gepaßt, so daß der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 um die Mitte des Lochs 17d schwenkbar wird. Des weiteren sind der Reinigungseinrichtungsrahmen 13 und Tonerspeicherrahmen 16 unbeweglich aneinander befestigt, wie vorstehend beschrieben. Somit ist der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 relativ zum Tonerspeicherrahmen 16 bewegbar. Wie in 30 gezeigt, sind die Haken einer Schraubenzugfeder 36 um die Federverankerungsvorsprünge 13d und 17f des Reinigungseinrichtungsrahmens 13 und Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 fixiert, so daß eine Kraft erzeugt wird, die die Entwicklungsrolle 18 über ihre Längsenden gegen die lichtempfindliche Trommel 11 preßt. In Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 11 ist das Loch 17d auf der angetriebenen Seite der Trommel 11 angeordnet. Die Antriebsseite ist die Seite, über die die Antriebskraft abgenommen wird, wenn sich die Prozesskartusche 15 in der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung befindet. Die nicht angetriebene Seite ist die Seite, die in Längsrichtung der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 der angetriebenen Seite gegenüberliegt.
Des weiteren ist die nicht angetriebene Seite des Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 mit einem vorstehenden Element 17e versehen, das mit Hilfe von Schrauben 17e2 am Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 fixiert ist und in Richtung der Drehachse der Entwicklungsrolle 18 vorsteht. Dieses vorstehende Element 17e steht unter dem Druck, der es gegen die lichtempfindliche Trommel 11 preßt, während die Drehachsen der lichtempfindlichen Trommel 11 und der Entwicklungsrolle 18 parallel zueinander gehalten werden. Die Längsenden des Reinigungseinrichtungsrahmens 13 und Tonerspeicherrahmens 16 sind auf der nicht angetriebenen Seite mit einer Seitenabdeckung 19 versehen, die hieran mit Hilfe von Schrauben 100 befestigt ist.
Die Längsenden des Reinigungseinrichtungsrahmens 13 und Tonerspeicherrahmens 16 sind auf der anderen Seite oder angetriebenen Seite mit einer Seitenabdeckung 20 abgedeckt, die mit Hilfe von Schrauben 100 befestigt ist (17).
Im Gegensatz dazu sind der Reinigungseinrichtungsrahmen 13 und Tonerspeicherrahmen 16 an den Seitenabdeckungen 19 und 20 befestigt. Des weiteren ist der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 relativ zum Reinigungseinrichtungsrahmen 13 und Tonerspeicherrahmen 16 bewegbar, wobei eines der Längsenden des Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 vom Reinigungseinrichtungsrahmen 13 und das andere von der Seitenabdeckung 19 gelagert wird.
(Entwicklungsrollenpresssystem)
Das Ende 17e1 des vorstehenden Elementes 17e ist in eine Nut 19e als Führungsabschnitt eingesetzt, mit der die Seitenabdeckung 19 versehen ist. Die Nut 19e erstreckt sich zur Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 11, so daß sich das vorstehende Element 17e in Richtung auf die Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 11 bewegen kann. In der Nut 19e sind eine Schraubendruckfeder 23b als elastisches Element und ein Gleitstück 23a als Presselement gleitend in Längsrichtung der Nut 19e angeordnet, so daß Druck auf das vorstehende Element 17e über das Gleitstück 23a aufgebracht wird.
Des weiteren wirkt diese Nut 17 als Positionierungselement zum Regulieren der Richtung, in der sich die Ent wicklungsrolle 18 (Entwicklungseinrichtungsrahmen 17) bewegen kann. Mit anderen Worten, die Entwicklungsrolle 18 kann sich nur in der Richtung parallel zur Längsrichtung dieser Nut 19e verschieben, da die Bewegungsrichtung des vorstehenden Elementes 17e durch die Innenfläche der Nut 19e reguliert wird.
Wenn die Prozesskartusche 15 von der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung Antriebskraft empfängt, wird die Kraft auf die Zahnräder 105 und 107 (23) ausgeübt, die an den Längsenden der lichtempfindlichen Trommel 11 und Entwicklungsrolle 18 befestigt sind, und zwar in einer Richtung parallel zur Mittelachse des Lochs 17e, um die Zahnräder 105 und 107 zu bewegen, so daß sie miteinander in Eingriff treten (es passiert nicht, daß die Kraft in einer Richtung zur Trennung der Zahnräder 105 und 107 voneinander aufgebracht wird). Mit anderen Worten, die Zahnräder 105b und 107 sind so angeordnet, daß sich die Verlängerung der quer gerichteten Wirkungslinie zwischen den Zahnrädern 105 und 107 benachbart zum Loch 17d erstreckt. Des weiteren sind die Mittellinie des Lochs 17d und die Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 11 in bezug auf die quer gerichtete Wirkungslinie auf der gleichen Seite angeordnet. Ferner steht die Entwicklungsrolle 18 unter der Kraft der vorstehend erwähnten Schraubendruckfeder 23b und wird gegen die lichtempfindliche Trommel 11 gepreßt gehalten.
Die vorstehende Beschreibung dieser Ausführungsform kann wie folgt zusammengefasst werden.
Die entfernbar in der Hauptbaugruppe 27 einer Bilderzeugungsvorrichtung installierbare Prozesskartusche 15 umfaßt: die lichtempfindliche elektrofotografische Trommel 11, die Entwicklungsrolle 18 als Entwicklungselement zum Entwickeln des auf der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 ausgebildeten latenten elektrostatischen Bildes, den Reinigungseinrichtungsrahmen 13 als Rahmen zum Lagern der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 und den Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 zum Lagern der Entwicklungsrolle 18. Der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 ist mit dem vorstehenden Element 17e versehen, das an einem der Längsenden der Entwicklungsrolle 18 befestigt ist und in Längsrichtung der Entwicklungsrolle 18 vorsteht. Das vorstehende Element 17e ist in die Nut 19e als Führungsabschnitt eingepasst und kann sich in der Nut 19e zum Reinigungseinrichtungsrahmen 13 oder von diesem weg bewegen. Der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 ist am Längsende der Entwicklungsrolle 18 schwenkbar mit dem Reinigungseinrichtungsrahmen 13 verbunden. Die Entwicklungsrolle 18 wird vom Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 gelagert und in die Lage versetzt, sich in der Richtung senkrecht zu seiner Drehachse zu bewegen. Die Prozesskartusche 15 umfaßt des weiteren die Schraubendruckfeder 23b als elastisches Element zum Erzeugen eines derartigen Drucks, daß das vorstehende Element 17e gegen den Reinigungseinrichtungsrahmen 13 gepreßt wird, während sich das vorstehende Element 17e in der Nut 19e in der Richtung senkrecht zur Mittelachse des vorstehenden Elementes 17e bewegen kann.
Die Nut 19e als Führungselement ist mit einer Ausnehmung 19e1 versehen, in die das Ende 17e1 des vorstehenden Elementes 17e eingepasst ist. In die Ausnehmung 19e1 ist die Schraubenfeder 23b als elastisches Element so eingepasst, daß das vorstehende Element 17e von der elastischen Kraft der Schraubenfeder 23b gegen den Reinigungseinrichtungsrahmen 13 gepreßt gehalten wird. Mit dieser Anordnung wird die Entwicklungsrolle 18 auf die lichtempfindliche elektrofotografische Trommel 11 gepreßt, wobei sich ein Paar von Abstandsrollen 18b zwischen der Umfangsfläche der Entwicklungsrolle 18 und der Umfangsfläche der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 befindet. Diese Abstandsrollen sind jeweils um die Längsenden der Entwicklungsrolle 18 angeordnet.
Am Ende der Schraubenfeder 23 ist das Gleitstück 23a als Preßelement befestigt. Dieses Gleitstück 23a stellt einen Kontakt mit dem ebenen Abschnitt 3e des vorstehenden Elementes 17e her und wird aufgrund der elastischen Kraft der Schraubenfeder 23b gegen das vorstehende Element 17e gepresst. Die Schraubenfeder 23b ist in die Nut 19e eingepasst und kann in dieser gleiten.
Das vorstehende Element 17e ist so angeordnet, daß seine Axiallinie etwa zur Drehachse der Entwicklungsrolle 18 ausgerichtet ist.
Der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 wird vom anderen Längsende der Entwicklungsrolle 18 durch den Reinigungseinrichtungsrahmen 13 drehbar gelagert, und zwar an ei ner Stelle, die von der Drehachse der Entwicklungsrolle 18, die auch vom Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 drehbar gelagert wird, entfernt ist, mit dem Stift 17d1, der durch den Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 und den Reinigungseinrichtungsrahmen 18 gepaßt ist.
Am anderen Längsende der Entwicklungsrolle 18 ist die Zugfeder 36 zwischen dem Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 und Reinigungseinrichtungsrahmen 13 gespannt, wobei ein Ende der Zugfeder 36 am Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 und das andere Ende am Reinigungseinrichtungsrahmen 13 befestigt ist.
Die Nut 19e ist in der nach innen weisenden Fläche der Seitenabdeckung 19 als einer ersten Seitenabdeckung vorgesehen, welche an den Längsenden des Reinigungseinrichtungsrahmens 13 und Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 befestigt ist.
Es ist erforderlich, daß der Tonerspeicherrahmen 16 und der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 so miteinander verbunden werden, daß kein Toner aus der Verbindungsstelle zwischen der Öffnung 16c des Tonerspeicherrahmens und der Öffnung 17a des Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 leckt. Andererseits müssen der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 und Tonerspeicherrahmen 16 relativ zueinander verschwenkbar sein. Daher ist bei dieser Ausführungsform ein Dichtungselement 21, dessen Größe an die Größe der Bewegungsbereiche beider Öffnungsabschnitte angepasst ist, zwischen dem Öffnungsabschnitt des Tonerspeicherrahmens 16 und dem Öffnungsabschnitt des Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 angeordnet, um Tonerleckage zu verhindern. Dieses Dichtungselement 21 ist zwischen die beiden Öffnungsabschnitte geklemmt, wobei die Öffnung des Dichtungselementes 21 zu den Öffnungen 16c und 17a ausgerichtet ist. Das Dichtungselement 21 ist in wünschenswerter Weise so geformt, daß es keine Kraft erzeugt, die eine Bewegung des Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 verhindert. Genauer gesagt, es ist mit mindestens einer Faltung versehen oder es hat die Form eines Balges. Es ist möglich, daß die die Öffnung 16c oder 17a umgebende Fläche mit einer Nut versehen ist, die die Öffnung umgibt und in der ein O-Ring angeordnet ist, um die Verbindung zwischen dem Tonerspeicherrahmen 16 und dem Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 abzudichten, während der Spalt zwischen den beiden Rahmen variabel gehalten wird.
Bei dieser Ausführungsform ist das Dichtungselement 21 aus einem Elastomer geformt und mit zwei Falten (nicht gezeigt) versehen, um die Gesamtelastizität des Dichtungselementes 21 zu verringern. Das Material für das Dichtungselement 21 ist jedoch nicht auf ein Elastomer beschränkt. Es kann auch irgendein anderes Material Verwendung finden, das eine besonders gute Flexibilität aufweist, wie beispielsweise Urethanschaum mit einem geringen Härtegrad, Silikonkautschuk o. ä. Wenn das für das Dichtungselement 21 verwendete Material eine geringe Reaktionskraft besitzt, können die gleichen Effekte wie durch die Anordnung von Falten, d.h. die Ausbildung des Dichtungselementes 21 in der Form eines Balges, erhalten werden, ohne daß eine derartige Faltung vorgenommen wird.
(Antriebssystem)
23 ist eine Darstellung, die den Antriebszug bei dieser Ausführungsform zeigt.
Mit dem Pfeil X ist die Richtung angedeutet, in der die Prozesskartusche 15 in der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung installiert wird.
Die Antriebskraftquellen 101 und 102 (beispielsweise ein Elektromotor), die in der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung vorgesehen sind, werden an Kupplungen 103 und 104 angeschlossen. Wenn die Prozesskartusche 15 in der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung installiert wird, werden die Kupplungen 103 und 104 mit Kupplungen 105a und 106a, mit denen die Prozesskartusche 15 versehen ist, in Eingriff gebracht. Die Kupplungen 105a und 106a drehen sich mit den Eingangszahnrädern 105b und 106b. Die Kupplung 106a wird von einem Lager 116c gelagert. Die Kupplung 105a ist einstückig mit dem Zahnrad 105b ausgebildet oder bildet einen einstückigen Teil eines Zahnradflansches 105. Der Zahnradflansch 105 wird von einem Lager 116b gelagert.
Als nächstes wird das Antriebssystem der Prozesskartusche beschrieben.
An einem der Längsenden der lichtempfindlichen Trommel 11 ist der Zahnradflansch 105 befestigt. An einem der Längsenden der Entwicklungsrolle 18 ist ein Zahnradflansch 107 fixiert. Die Zahnradflansche 105 sind einstückig mit dem Zahnrad 105b ausgebildet. In entsprechender Weise ist der Zahnradflansch 107 einstückig mit dem Zahnrad 107b ausgebildet. Am anderen Längsende der lichtempfindlichen Trommel 11 ist ein Lagerflansch 119 fixiert, während am anderen Längsende der Entwicklungsrolle 18 ein Lagerflansch 120 befestigt ist. Das Zahnrad 105b kämmt mit dem Zahnrad 107b.
Wenn die Kupplung 103 durch die Antriebskraft von der in der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung vorgesehenen Antriebskraftquelle 101 gedreht wird, werden die lichtempfindliche Trommel 11 und die Entwicklungsrolle 18 gedreht. Die Einheit der lichtempfindlichen Trommel wird durch die Lager 116b und 117b drehbar gelagert. Die Entwicklungsrolle 18 wird vom Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 drehbar gelagert. Ferner wird die Entwicklungsrolle 18 gedreht, während ein optimaler Spalt, der durch die vorstehend erwähnten Abstandsrollen 18b vorgesehen wird, gegenüber der Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 11 aufrechterhalten wird. Die Lager 116b und 117b werden von den Oberflächen der Löcher, mit denen der Reinigungseinrichtungsrahmen 13 versehen ist, gebildet oder von den Lagern 22 (19), die am Reinigungseinrichtungsrahmen 13 befestigt sind. In den Lagern 116b und 117b sind die Drehlagerabschnitte 105c und 119b der Flansche 105 und 109 untergebracht.
Als nächstes wird der Antrieb der Tonerförderelemente 113 und 114 beschrieben.
Auf das Tonerförderelement 114 wird Antriebskraft vom Eingangszahnrad 106b übertragen. Das Tonerförderelement 114 steht in direkter Verbindung mit der Welle des Zahnrades 106b. Die Antriebskraft wird über ein leerlaufendes Zahnrad 108, das mit dem Eingangszahnrad 106b kämmt, und ein Tonerförderzahnrad 109, das mit dem leerlaufenden Zahnrad 108 kämmt, auf das Tonerförderelement 113 übertragen. Das leerlaufende Zahnrad 108 wird von der Welle 108a drehbar gelagert. Wenn sich daher das Eingangszahnrad 106b dreht, folgen die Tonerförderzahnradelemente 114 und 113 der Drehung des Eingangszahnrades 106b, da ihre Lagerabschnitte von den Lagern 116b und 116e und den Lagern 117c und 117d drehbar gelagert werden.
Ferner ist im Behälter 5 für entfernten Toner, mit dem der Reinigungseinrichtungsrahmen 13 versehen ist, um den entfernten Toner zu sammeln, ein federförmiges Tonerförderelement 115 zum Fördern des von der lichtempfindlichen Trommel 11 entfernten Toners angeordnet. Dieses Förderelement 115 für entfernten Toner wird vom Reinigungseinrichtungsrahmen 13 mit Hilfe der Lager 116a und 117a drehbar gelagert. An einem der Längsenden des Tonerförderelementes 115 ist ein Eingangszahnrad 112 befestigt. Dieses Zahnrad 112 kämmt indirekt mit einem Ausgangszahnrad 110 über leerlaufende Zahnräder 111c, 111b und 111a.
Am anderen Längsende (nicht angetriebene Seite) des Tonerförderelementes 114 ist das Ausgangszahnrad 110 befestigt. Die leerlaufenden Zahnräder 11a, 11b und 11c werden von den Lagerabschnitten 117e, 117f, 117g über ihre Wellenabschnitte drehbar gelagert. Wenn sich daher das Tonerförderelement 114 dreht, folgt das Förderelement 115 für den entfernten Toner der Drehung des Tonerförderelementes 114. Mit anderen Worten, die vom Zahnrad 106b aufgenommene Antriebskraft wird über das Tonerförderelement 114 auf das andere Längsende des Tonerförderelementes übertragen. Dann wird sie über die Zahnräder 111a, 111b, 111c und 112 am anderen Längsende (auf der nicht angetriebenen Seite) auf das Förderelement 115 übertragen. Die obige Lageanordnung der Komponenten des Antriebssystems stellt sicher, daß die Antriebskraft auf effiziente Weise über das Antriebssystem sowohl an die angetriebene als auch die nicht angetriebene Seite übertragen wird. Wie vorstehend erläutert, wird die Übertragung der Antriebskraft durch die Prozesskartusche 15 auf separate Weise von einem Antriebssystem zur Übertragung der Antriebskraft auf die lichtempfindliche Trommel 11 und Entwicklungsrolle 18 und von einem anderen Antriebssystem zur Übertragung der Antriebskraft auf die Tonerförderelemente und Förderelemente für den entfernten Toner durchgeführt, wobei die Antriebskraft von den Antriebsquellen 101 und 102 abgegeben wird.
Zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Konstruktion, bei der die Antriebskraft vom Ausgangsabschnitt des Tonerförderelementes 114 auf das Förderelement 115 für den entfernten Toner übertragen wird, sind die folgenden Anordnungen denkbar:

(1) Das Förderelement 115 für den entfernten Toner wird durch Übertragung der Antriebskraft mit Hilfe des Tonerförderelementes 113 durch Anordnung einer entsprechenden Konstruktion angetrieben;
(2) das Förderelement 115 für den entfernten Toner wird durch Übertragung der Antriebskraft mit Hilfe von einem der Eingangszahnräder 106b und 109 und dem leerlaufenden Zahnrad 108 über die Zahnradzüge angetrieben; oder
(3) das Förderelement 115 für den entfernten Toner wird von einem leerlaufenden Zahnrad angetrieben, das am Ende der Welle des leerlaufenden Zahnrades 108 befestigt ist, das sich zur nicht angetriebenen Seite erstreckt.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform kann wie folgt zusammengefasst werden.
Die entfernbar in der Hauptbaugruppe 27 einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung installierbare Prozesskartusche 15 umfaßt: die lichtempfindliche elektrofotografische Trommel 11, die Entwicklungsrolle 18 als Entwicklungselement zum Entwickeln des latenten elektrostatischen Bildes, das auf der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 erzeugt wird, den Tonerspeicherabschnitt 16d als Entwicklerspeicherabschnitt zum Speichern des zum Entwickeln des latenten elektrostatischen Bildes verwendeten Entwicklers t, die Tonerförderelemente 113 und 114 als Entwicklerförderelemente zum Fördern des im Tonerspeicherabschnitt 16d gespeicherten Toners t zu der Stelle, an der die Entwicklungsrolle 18 angeordnet ist, eine Kombination aus der Kupplung 105a und dem Eingangszahnrad 105b als erste Antriebskraftübertragungseinrichtung zum Aufnehmen der Antriebskraft für die Drehung der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 von der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung und zum Übertragen der empfangenen Antriebskraft auf die lichtempfindliche elektrofotografische Trommel 11, wenn die Prozesskartusche 15 in die Hauptbaugruppe 27 der lichtempfindlichen elektrofotografischen Vorrichtung installiert wird, und eine Kombination aus der Kupplung 106a und dem Eingangszahnrad 106b als zweite Antriebskraftübertragungseinrichtung zum Aufnehmen der Antriebskraft für den Antrieb des Tonerförderelementes von der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung und der Übertragung der empfangenen Antriebskraft auf das Tonerförderelement, wenn die Prozesskartusche 15 in der Hauptbaugruppe 27 der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montiert wird, wobei das Antriebssystem zum Antreiben der Kupplung 106a und des Zahnrades 106b und das Antriebssystem zum Antreiben der Kupplung 105a und des Zahnrades 106b unabhängig voneinander sind.
Die Position, an der die Kupplung 105a und die Kupplung 106a die Antriebskraft von der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung empfangen, ist das Vorderende der Prozesskartusche in der Richtung, in der die Prozesskartusche 15 in die Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung installiert wird, wenn die Prozesskartusche 15 in die Hauptbaugruppe 27 in der Richtung parallel zur Längsrichtung der licht empfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 installiert wird.
Ferner umfasst die Prozesskartusche 15 das Reinigungsblatt 114 als Reinigungselement zum Entfernen des auf der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 zurückbleibenden Toners und das Förderelement 115 für den entfernten Toner als Förderelement für den entfernten Entwickler zum Fördern des entfernten Entwicklers von der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 über das Reinigungsblatt 114. Das Förderelement 115 für den entfernten Toner wird durch die Antriebskraft gedreht, die die Kupplung 106a von der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung empfängt.
Die Antriebskraft, die die Kupplung 106a von der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung empfängt, wird über das Tonerförderelement 114 auf das andere Längsende des Tonerförderelementes übertragen und dann auf das Förderelement 115 für den entfernten Toner am anderen Längsende des Tonerförderelementes 114 übertragen.
Am anderen Längsende des Tonerförderelementes 114 ist die Vielzahl der Zahnräder 111a, 111b, 111c und 112 angeordnet, und die Antriebskraft, die über das Tonerförderelement 114 auf diese Seite übertragen wurde, wird über die Vielzahl der Zahnräder 111a, 111b, 111c und 112 auf das Förderelement 115 für den entfernten Toner übertragen.
Die Antriebskraft, die die Kupplung 105a von der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung empfangen hat, wird über das Zahnrad 107b auf die Entwicklungsrolle 18 übertragen. Durch diese Antriebskraft wird die Entwicklungsrolle 18 gedreht. Wenn die Prozesskartusche 15 in der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung installiert wird, tritt die Kupplung 106a als vorstehend erwähnte Kartuschenkupplung mit der Kupplung 104 als Kupplung der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung in Eingriff, um die Antriebskraft aufzunehmen, während die Kupplung 105a als vorstehend erwähnte Kartuschenkupplung mit der Kupplung 103 als Kupplung der Hauptbaugruppe der Vorrichtung in Eingriff tritt, um die Antriebskraft aufzunehmen.
Die Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung ist mit der Kupplung 103 als erstes Antriebskraftübertragungselement der Hauptbaugruppe und der Kupplung 104 als zweites Antriebskraftübertragungselement der Hauptbaugruppe versehen.
Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion wird vermieden, daß die Rotationsunregelmäßigkeiten und Vibrationen des Antriebssystems, die beim Fördern des Toners für die Entwicklung und des entfernten Toners auftreten, direkt auf das Antriebssystem zum drehbaren Antreiben der lichtempfindlichen Trommel und der Entwicklungsrolle, die direkt die Bilderzeugung betreffen, übertragen werden. Daher ist es möglich, die Erzeugung eines Bildes zu verhindern, das Unregelmäßigkeiten, die auf Abstandsunregelmäßigkeiten oder Vibrationen zurückzuführen sind, oder Flecken aufweist.
Wenn die Kapazität des Tonerspeicherbehälters erhöht wird (beispielsweise auf eine Kapazität, die der Tonermenge entspricht, die zur Herstellung von etwa 30.000 A4-Standardkopien ausreicht), nimmt die Größe der Last, die auf das System zum Antreiben des Tonerförderelementes aufgebracht wird, zu. Ferner besteht die Möglichkeit, daß bei der Erhöhung der Anzahl der Tonerförderelemente auf 3, 4 etc. Unregelmäßigkeiten, die auf die Übertragung der Antriebskraft zurückzuführen sind, leichter auftreten können. Daher ist eine Antriebssystemkonstruktion, wie die vorstehend beschriebene, bei der das Antriebssystem in eine Vielzahl von Untersystemen unterteilt ist, vorteilhaft.
Des weiteren nimmt mit einer Erhöhung der Kapazität des Tonerspeicherbehälters auch die Belastung zu, die auf das Förderelement für den entfernten Toner aufgebracht wird. Auch diesbezüglich ist das Antriebssystem, das in eine Vielzahl von Untersystemen unterteilt ist, von Vorteil, wenn der Reinigungsrahmen virtuell mit dem entfernten Toner gefüllt wird.
Das Antriebskrafteingabesystem zum Antreiben des Förderelementes für den entfernten Toner und das Antriebskrafteingabesystem zum Antreiben des Entwicklungstoners sind in eine einzige Einheit integriert, wodurch die Kupplungskonstruktion zum Verbinden der Hauptbaugruppe der Vorrichtung und der Prozesskartusche vereinfacht wird, was es wiederum einfacher macht, die Zahnräder u. ä. anzuordnen. Hierdurch werden Vorteile in bezug auf die Einsparung von Raum erzielt.
In herkömmlicher Weise werden das Tonerfördersystem und das Tonerrührsystem durch direktes Kämmen des Zahnrades der Entwicklungsrolle mit den Zahnrädern des Tonerfördersystems und Tonerrührsystems angetrieben. Bei dieser Ausführungsform tritt jedoch ein solcher direkter Eingriff zwischen diesen Zahnrändern nicht auf. Selbst wenn daher die Belastung, die auf das Tonerfördersystem und Tonerrührsystem aufgebracht wird, aufgrund einer Erhöhung der Tonerspeicherbehälterkapazität ansteigt, ist es nicht erforderlich, die Festigkeit der Zahnräder 105b und 107b zum Antreiben der Entwicklungsrolle 18 zu erhöhen. Es ist somit möglich, Zahnräder mit geringer Festigkeit für die Antriebskraftübertragung zu verwenden. Bei dieser Ausführungsform kann es nicht passieren, daß ein Bild, das die vorstehend erwähnten Unregelmäßigkeiten aufgrund von Abstandsunregelmäßigkeiten beim Eingriff zwischen dem Trommelzahnrad 105b und dem Zahnrad 107b aufweist, erzeugt wird.
Des weiteren sind bei dieser Ausführungsform der Reinigungseinrichtungsrahmen und Tonerspeicherrahmen über die Seitenabdeckungen einstückig miteinander verbunden. Daher können das Förderelement für den entfernten Toner und das Entwicklungstonerförderelement genau miteinander verbunden und angetrieben werden.
Nur der Entwicklungseinrichtungsrahmen, der das Entwicklungselement, wie beispielsweise die Entwicklungsrolle, lagert, ist so schwenkbar gelagert, daß er sich der lichtempfindlichen Trommel folgend verschwenken kann. Daher ist es einfach, das Trommelzahnrad 105b und das Zahnrad 107b durch Antreiben derselben miteinander zu verbinden.
Die Kraft zum drehbaren Antreiben des Förderelementes 115 für den entfernten Toner wird vom Antriebssystem zum Antreiben des Tonerförderelementes übertragen. Selbst wenn daher die lichtempfindliche Trommel mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird, ist es einfach, die Förderung des entfernten Toners bei einer herkömmlichen Rotationsgeschwindigkeit fortzusetzen.
(Aufbau des Luftkanales zum Kühlen)
22 ist eine schematische Darstellung des entlang der lichtempfindlichen Trommel angeordneten Getriebezuges. 22(a) ist eine Seitenansicht der Prozesskartusche mit entfernter Seitenabdeckung, während 22(b) eine Seitenansicht der Prozesskartusche ist, wobei die Kontur der Seitenabdeckung durch eine imaginäre Linie angedeutet ist. Innerhalb des Reinigungseinrichtungsrahmens 13 ist das Förderelement 115 zum Fördern des zurückgewonnenen entfernten Toners zum hinteren Bereich des Behälters 5 angeordnet. Wenn die Konstruktion der Prozesskartusche 15 derart ist, daß das Förderelement 115 die Antriebskraft von der lichtempfindlichen Trommel 11 aufnimmt, muß die Drehgeschwindigkeit um einen großen Anteil verringert werden. Wenn jedoch die Konstruktion so ausgebildet ist, daß die Antriebskraft vom Tonerförderelement 114 übertragen wird, ist eine Geschwindigkeitsverringerung um einen großen Anteil nicht erforderlich. Daher ist es einfach, eine geeignete Drehgeschwindigkeit zu erzielen. In diesem Fall befinden sich die Zahnräder 111b und 111c in der Nachbarschaft der lichtempfindlichen Trommel 11 und erstrecken sich durch den Tonerspeicherrahmen 16 und den Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 (22(a)).
Um bei dieser Ausführungsform einen Temperaturanstieg in der Nachbarschaft der lichtempfindlichen Trommel zu verhindern, wird sichergestellt, daß sich ein Luftkanal 19f in der Seitenabdeckung 16 in der Nachbarschaft der lichtempfindlichen Trommel befindet (22(b)). Genauer gesagt, die Zahnräder 111b und 111c sind mit einer Vielzahl von Schlitzen 24a und 24b versehen, deren Intervallabschnitte eine Vielzahl von axialen Strömungsleitelementen bilden, um die Luft durch einen Luftkanal 19b unter Druck auszustoßen oder einzuführen. Bei dieser Ausführungsform wird der Luftkanal 19 zum Kühlen des Innenbereiches nicht von den Zahnrädern 111b und 111c blockiert.
Als nächstes wird auf die 34, 35 und 36 Bezug genommen, die die Konstruktion des Kühlluftkanales zeigen. 34 ist eine perspektivische Ansicht des Zahnrades 11c. Die Konstruktion des Zahnrades 111b entspricht der des Zahnrades 111c mit der Ausnahme, daß das erstgenannte Zahnrad in Richtung der schraubenförmigen Zähne und in Richtung der schraubenförmigen Luftkanäle gegenüber dem letztgenannten liegt. Daher wird die Luft kanalkonstruktion in Verbindung mit dem Zahnrad 111c als Beispiel beschrieben. 35 ist eine Abwicklung des Schnittes des B-B-Abschnittes des in 34 gezeigten Zahnrades 111c in einer zylindrischen Ebene senkrecht zur Drehachse des Zahnrades 111c, und 36 ist eine Schnittansicht des in 34 gezeigten Zahnrades 111c in der Ebene A-A.
Bei dem Zahnrad 111c handelt es sich um ein solches mit Schraubenverzahnung. In einem Scheibenabschnitt 111c3, der den Randabschnitt 11c2, welcher die Schraubenverzahnung aufweist, und den Nabenabschnitt 111c1 mit einander verbindet, ist eine Vielzahl von Durchgangsschlitzen 24a vorgesehen, die sich in gleichen Abständen in Radialrichtung des Zahnrades 111c erstrecken. Es ist ein gewisser Abstand zwischen der Fläche des Scheibenabschnittes 111c3 und der nach innen weisenden Fläche 19h der Seitenabdeckung 19 vorhanden. Somit verlaufen der Luftkanal 19f der Seitenabdeckung 19 und die Schlitze 24a kontinuierlich durch den Raum 29. Das Zahnrad 111cv wird von einer Welle 19G drehbar gelagert, die sich von der nach innen weisenden Fläche der Seitenabdeckung 19 senkrecht zur Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 15 nach innen erstreckt. Die Welle 19G verläuft durch das Mittelloch der Nabe 111c1. Der Endabschnitt der Welle 19G ist mit einem Haltering (nicht gezeigt) versehen, um zu verhindern, daß sich das Zahnrad 111c in Wellenrichtung bewegt. Die nach außen weisende Fläche 111c4 des Randabschnittes 111c2 liegt sehr nahe an der nach innen weisenden Fläche 19h der Seitenabdeckung 19. Die nach innen weisende Fläche 19h der Seitenabdeckung 19 und die nach außen weisende Fläche 111c4 des Randabschnittes müssen die Größe des Luftstromes hierzwischen so gering wie möglich machen. Sie müssen daher auf geschickte Weise so ausgebildet sein, daß der Spalt dazwischen ein Labyrinth bildet.
Länge und Position eines jeden Schlitzes 24a in bezug auf die Radialrichtung des Zahnrades 111c sind an die des Luftkanales 19f angepasst.
Wie in 35 gezeigt, wird das Intervall zwischen den benachbarten zwei Schlitzen 24a von einem schraubenförmigen Leitelement 24g besetzt. Die benachbarten zwei Schlitze 24a sind durch schraubenförmige Leitelemente voneinander getrennt. Der Schlitz 24a sollte wie der Intervallraum zwischen zwei benachbarten Leitschaufeln eines Axialgebläses ausgebildet sein, so daß das Zahnrad 111c für eine Luftbewegung aerodynamisch wirksam gestaltet ist. Das Zahnrad 111c besitzt jedoch eine relativ langsame Rotationsgeschwindigkeit, so daß daher die Leitelemente des Zahnrades 111c in einfacher Weise abgewinkelt sein können. Durch die Anordnung dieser Schlitze 24a bildet der Scheibenabschnitt 111c3 des Zahnrades 111c, d.h. der Abschnitt des Zahnrades 111c auf der Innenseite des Randes 111c2 in Radialrichtung des Zahnrades 111c, ein Laufrad.
Wenn, wie die 34 und 35 zeigen, sich das Zahnrad 111c in der durch den Pfeil 24c angedeuteten Richtung dreht, strömt Luft in Axialrichtung, wie durch den Pfeil 24d angedeutet. Dann bewegt sich die Luft in Richtung auf den Luftkanal 19f durch den Raum 29 und wird aus der Prozesskartusche 15 durch den Luftkanal 19f der Seitenabdeckung 19 ausgestoßen.
Wie aus den Zeichnungen deutlich wird, ist der Kühlluftkanal so ausgebildet, daß die Luftströme von sämtlichen Schlitzen 24a gleichzeitig durch den Raum 29 strömen können. Daher tragen sämtliche Leitelemente 24d zur Erzeugung des Luftstromes bei.
Wenn die Richtung der Fläche 24f des Leitelementes 24g umgekehrt wird, wird auch die Richtung des Luftstromes umgedreht, selbst wenn die Drehrichtung des Zahnrades 111c gleich bleibt. Daher sollte die Richtung der Fläche 24f so festgelegt werden, daß sie in bezug auf die Kühleffizienz im Hinblick auf die Lageanordnung der Komponenten und die Gesamtkonstruktion des Kühlluftkanales vorteilhaft ist.
Der Verdrehungswinkel der Zähne 24e des Zahnrades 111c mit Schraubenverzahnung verläuft parallel zum Verdrehungswinkel der Flächen 24f der Leitelemente 24g. Bei dieser Anordnung entsprechen die Zähne 24e und Leitelemente 24g einander in bezug auf den Luftstrom in Axialrichtung des Zahnrades 111c. Des weiteren ist eine derartige Anordnung vorteilhaft in bezug auf die Herstellung, wenn das Zahnrad 111c aus Harz geformt ist. Wenn die Zähne 24e und Leitelemente 24g des Zahnrades 111c so konstruiert sind, daß sie in bezug auf die Richtung, in der sie die Luft in bezug auf die Axialrichtung des Zahnrades 111c leiten, einander entsprechen, ist ein Spalt, durch den die Luft dringen kann, zwischen der nach außen weisenden Fläche des Randes 111c2 und der nach innen weisenden Fläche der Seitenabdeckung 119 vorgesehen. Ferner ist eine Abdeckung, die der Umfangsfläche des Zahnrades 111c mit Ausnahme des Abschnittes, in dem das Zahnrad 111c mit seinem Gegenüber kämmt, folgt, als Element vorgesehen, das wie das Gehäuse eines Gebläses wirkt.
Wie vorstehend beschrieben, drehen sich während eines Bilderzeugungsvorganges die Zahnräder 111b und 111c, so daß daher der Innenraum der Prozesskartusche 15 entlüftet wird. Auch wird die von der Fixiervorrichtung u. ä. erzeugte Wärme entfernt. Ferner ist die Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung mit Entlüftungslöchern versehen, durch die die Hauptbaugruppe 27 auf natürliche Weise entlüftet wird, oder weist Entlüftungseinrichtungen, wie ein Gebläse (nicht gezeigt) o. ä., auf.
(Ausführungsformen der Prozesskartusche)
In Verbindung mit den 24, 25 und 35 werden nunmehr Ausführungsformen der Prozesskartusche der vorliegenden Erfindung beschrieben, die sich von der vorhergehenden Ausführungsform unterscheiden.
Die 25 und 26 sind schematische Darstellungen von einer der Ausführungsformen einer Prozesskartusche gemäß der vorliegenden Erfindung und zeigen den Aufbau der Kartusche von oben.
Wie in 25 gezeigt ist, ist ein Tonerspeicherrahmen 116, der mit einem Tonerspeicherabschnitt versehen ist, relativ zu Seitenabdeckungen 119a und 119b genau angeordnet und hieran befestigt, indem die Stifte 119c der Seitenabdeckungen 119 (119a und 119b) in die Löcher oder entsprechende Positionierungsvorsprünge 116a des Tonerspeicherrahmens 116 eingepaßt sind. Der Reinigungseinrichtungsrahmen 113 ist relativ zu den Seitenabdeckungen 119a und 119b genau angeordnet und hieran fixiert, indem die Positionierungsvorsprünge 113b mit den Positionierungsstiften 119d der Seitenabdeckungen 119a und 119b in Eingriff gebracht sind. Daher sind der Reinigungseinrichtungsrahmen 113 und der Tonerspeicherrahmen 116 auf integrierte Weise aneinander befestigt.
Wie in 24 gezeigt, wird der Entwicklungseinrichtungsrahmen 117 einer Entwicklungsvorrichtung D durch die Stifte gelagert, die in die Löcher 113a des Reinigungseinrichtungsrahmens 113 eingesetzt sind, und kann um den Mittelpunkt der Löcher 113a verschwenkt werden, während er eine Entwicklungsrolle 118 und ein Entwicklungsblatt 112 hält. Zwischen dem Federverankerungsvorsprung 113c des Reinigungseinrichtungsrahmens 113 und dem Federverankerungsvorsprung 117f des Entwicklungseinrichtungsrahmens 117 ist eine Schraubenzugfeder 112 gespannt, wie in 27 gezeigt. Durch die Elastizität der Schraubenzugfeder 122 werden die Abstandsringe 118b außerhalb des Bilderzeugungsbereiches gegen die lichtempfindliche Trommel 11 gepreßt gehalten. Die Abstandsringe 18b sind an den Längsenden der Entwicklungsrolle 118 vorgesehen und besitzen einen Radius, der um einen einem Entwicklungsspalt (etwa 300 μm) entsprechenden Wert größer ist als die Entwicklungsrolle 118.
Mit dieser Anordnung wird ein Spalt zwischen dem Entwicklungseinrichtungsrahmen 117 und dem Tonerspeicherrahmen 116 vorgesehen. Ferner ist der Tonerspeicherrahmen 116 so ausgebildet, daß sein Boden etwa horizontal verläuft, wenn sich die Prozesskartusche in der Hauptbaugruppe der Vorrichtung befindet.
Bei dieser Ausführungsform ist der Spalt zwischen der Entwicklungsvorrichtung D und dem Tonerspeicherrahmen 116 abgedichtet. Genauer gesagt, die Öffnungen 117b und 116c der Entwicklungsvorrichtung D und des Rahmens, die den Durchtritt von Toner ermöglichen, sind über ein flexibles Element 120 als Dichtungselement, das wie ein Balg geformt ist, miteinander verbunden. Das flexible Element 120 als flexible Dichtung ist über die Verbindungsabschnitte 120a und 120b mit den Rahmen 116 und 117 verschweißt oder verklebt.
Das flexible Element 120 muß nur verbunden werden, um das Lecken von Toner zu verhindern, während dieser zwischen den Öffnungen 116c des Rahmens 116 und der Öffnung 117b des Rahmens 117 hindurchtritt. Daher können die Rahmen 116 und 117 mit einer vorstehenden und zurückspringenden Kupplungseinrichtung versehen sein, die die Öffnungen 116c und 117b umgibt, und die Verbindung hierzwischen wird mit einem Dichtungselement abgedichtet, wenn die Kupplungseinrichtungen die Verschiebung der Rahmen 116 und 117 relativ zueinander absorbieren können.
Wie 28 zeigt, ist das flexible Element 120 wie ein Band ausgebildet, das die Öffnungen 117b und 116c umgibt.
Bei den Flächen 116d und 117c der Rahmen 116 und 117, die gegeneinander weisen, handelt es sich um ebene Flächen, die etwa parallel zueinander verlaufen. Sie umgeben die Öffnungen 116c und 117b. An der Fläche 116d ist ein Verbindungsabschnitt 120a des flexiblen Elementes 120 fixiert, während an der Fläche 117c der Verbindungsabschnitt 120b des flexiblen Elementes 120 befestigt ist. Das verwendete Verfahren zur Fixierung dieser Verbindungsabschnitte 120a und 120b an den Flächen 116d und 117c ist Thermoschweißen oder Verkleben. Es ist auch möglich, die Verbindungsabschnitte 120a und 120b mit Hilfe von Klammern (nicht gezeigt) und beispielsweise einer Verschleißplatte aneinander zu klammern und die Klammern mit den Flächen 116d und 117c zu verschrauben.
Das flexible Element 120 ist, was die Form des Querschnittes senkrecht zu den Flächen 120a und 120b anbetrifft, gleichmäßig ausgebildet. Genauer gesagt, wie die 24 und 29 zeigen, sind der L-förmige äußere Hüllenabschnitt 120c und der L-förmige innere Hüllenabschnitt 120d des flexiblen Elementes 120 über einen zickzackförmigen Abschnitt miteinander verbunden. Ferner überlappen der innere Hüllenabschnitt 120d und der äußere Hüllenabschnitt 120c einander in der Richtung parallel zu den Ebenen der Öffnungen 116d und 117c. Mit anderen Worten, das flexible Element 120 besitzt zwei Falten k. Bei dieser Konstruktion biegt sich das flexible Element 120 wie ein Balg und absorbiert die Verschiebungen, so daß der Durchgang zwischen den Öffnungen 116c und 117d im abgedichteten Zustand gehalten werden kann, selbst wenn der Abstand zwischen den gegeneinander weisenden Flächen 116d und 117c variiert, die Flächen 116d und 117c in der Richtung parallel zu ihren Ebenen relativ zueinander verschoben werden, die Flächen 116d und 117c in einen nicht parallelen Zustand treten oder die vorstehend erwähnten Verschiebungen in Kombination auftreten. Da das flexible Element 120 die Form eines Balges besitzt, erzeugt es nur einen sehr geringen Widerstand, wenn eine oder eine Vielzahl der vorstehend erwähnten Verschiebungen auftritt. Daher beeinflusst das flexible Element 120 nicht den zwischen den Abstandsringen 118b und der lichtempfindlichen Trommel 111 durch die Schraubenzugfeder 122 erzeugten Kontaktdruck.
Wenn der Rahmen 116 voll von Toner ist, besteht die Möglichkeit, daß das Gewicht des Toners innerhalb des Rahmens 116 die Seitenabdeckung 119 verformt, so daß sich die gegeneinander weisenden Flächen 116d und 117c relativ zueinander verschieben. Das flexible Element 120 ist in der Lage, diese Situation zu beherrschen. Diese Art von Verformung ändert sich, wenn sich die Tonermenge im Rahmen 116 verringert. Infolgedessen verändert sich auch die Lagebeziehung zwischen den gegenüberliegenden Flächen 116d und 117c. Diese Verschiebung kann jedoch ebenfalls vom flexiblen Element 120 beherrscht werden.
Die Vorderwand und Rückwand der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung sind mit einer Führung (nicht gezeigt) versehen.
Die Prozesskartusche 115 weist ein Paar von schaftförmigen, zylindrischen Vorsprüngen (nicht gezeigt) auf, die vom Reinigungseinrichtungsrahmen 113 durch die Löcher 119e und 119f der Seitenabdeckungen 119 nach außen vorstehen und deren Axiallinien zur Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 111 ausgerichtet sind. Wenn die Prozesskartusche 15 in der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung installiert ist, ist die Position der Prozesskartusche 15 relativ zur Hauptbaugruppe 17 fixiert, da diese zylindrischen Vorsprünge mit den Positionierungsabschnitten (nicht gezeigt) der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung in Eingriff stehen. Da der Rahmen 116 relativ groß und der Abstand von der Mitte der lichtempfindlichen Trommel 111 bis zum Schwerpunkt des Rahmens 116 relativ groß sind, wird ein großes Moment in einer Richtung erzeugt, in der die Prozesskartusche 115 um die Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 111 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Infolgedessen tritt der Punkt der Prozesskartusche 115, der in 24 mit dem Pfeil A bezeichnet ist, mit der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung in Kontakt und bleibt damit in Kontakt, so daß die Lage der Prozesskartusche 115 fixiert wird.
In Anbetracht der vorhergehenden Beschreibung sollte es sich bei dem Material für das flexible Element 120 um ein Elastomer handeln, das entsprechende Eigenschaften wie das für die Rahmen 113 und 116 verwendete Material besitzt. Bei dieser Ausführungsform wurde Styrolharz als Rahmenmaterial verwendet, während als Material für das flexible Element 120 Styrolelastomer eingesetzt wurde. Diese Kombination besaß in bezug auf die Verbindung ausgezeichnete Eigenschaften. Andere Materialien, wie Gummi, Urethan, Silikonkautschuk u. ä., können auch als Material für das flexible Element 120 Verwendung finden. Was die Mittel zur Befestigung des flexiblen Elementes 120 anbetrifft, so kann ein Kleber oder ein doppelseitiges Klebeband eingesetzt werden. Anstelle dieser Klebemittel können auch mechanische Befestigungseinrichtungen Verwendung finden. Beispielsweise kann das flexible Element 120 mit einer Klammer festgeklemmt werden. Beide Verbindungseinrichtungen können auch in Kombination verwendet werden.
Was das Formverfahren für das flexible Element anbetrifft, so kann Spritzgießen oder Formpressen eingesetzt werden. Des weiteren kann Material in der Form einer Folie heißverpreßt werden.
Um die Reaktionskraft des flexiblen Elementes 120 zu minimieren, ist das flexible Element 120 in der Richtung, die etwa parallel zur Förderrichtung des Blattes S verläuft, so ausgebildet, daß der Abschnitt zwischen den Falten k und k, der Abstand zwischen der Falte k und dem Verbindungsabschnitt 120a und der Abschnitt zwischen der Falte k und dem Verbindungsabschnitt 120 parallel zur Blattförderrichtung verlaufen, wie in 24 gezeigt. Das flexible Element 120 kann jedoch auch so gefaltet sein, daß die vorstehend genannten Abschnitte schräg zur Blattförderrichtung verlaufen.
Ferner wird die Faltenbreite W oder der Abstand zwischen den gegenüberliegenden zwei Falten des flexiblen Elementes 120 so festgelegt, daß die Flexibilität des flexiblen Elementes in einem Bereich, in dem die Rahmen 117 und 116 sich relativ zueinander bewegen können, nicht verloren geht. Die Öffnung des flexiblen Elementes 120, die der Öffnung 116c gegenüberliegt, ist sowohl in Horizontal- als auch in Vertikalrichtung größer als die Öffnung 116c, während die Öffnung des flexiblen Elementes 120, die der Öffnung 117 gegenüberliegt, sowohl in Horizontal- als auch in Vertikalrichtung kleiner ist als die Öffnung 117.
31 zeigt ein Beispiel des flexiblen Elementes 120, das nur mit einer einzigen Falte k versehen ist. Selbst wenn das flexible Element 120 nur eine Falte k aufweist, wird es mit der Verschiebung der Rahmen 116 und 117 relativ zueinander fertig, solange wie die Breite W vom Verbindungsabschnitt 120 bis zur Falte k großzügig bemessen ist.
Bei der vorstehenden Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde der Balgabschnitt des flexiblen Elementes 120 in bezug auf seine Vertikalschnittansicht erläutert. Im Horizontalschnitt verläuft die Richtung, in der die Falte k vorsteht, entgegengesetzt zu der Richtung, in der sie im Vertikalschnitt vorsteht. Beispielsweise steht die in 30 nach innen vorstehende Falte im Horizontalschnitt nach außen vor.
Die vorstehend erläuterten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können wie folgt zusammengefasst werden.
Die Prozesskartusche 15 (115), die in der Hauptbaugruppe 27 einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung entfernbar installierbar ist, umfasst:
Die lichtempfindliche elektrofotografische Trommel 11 (111);
die Entwicklungsrolle 18 (118) als Entwicklungselement zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes, das auf dem lichtempfindlichen elektrofotografischen Element 11 (111) ausgebildet ist;
den Tonerspeicherrahmen 16 (116), der mit dem Tonerspeicherabschnitt 16a (116a) als Entwicklerspeicherabschnitt zum Speichern des Entwicklers, der zum Entwickeln des latenten elektrostatischen Bildes mit Hilfe der Entwicklungsrolle 18 (118) verwendet wird, versehen ist;
den Reinigungseinrichtungsrahmen 13 (113) als Trommelrahmen zum Lagern der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel 11 (111);
den Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 (117), der die Entwicklungsrolle 18 (118) lagert und schwenkbar am Tonerspeicherrahmen 16 (116) befestigt ist;
die Seitenabdeckungen 19 (119a) als erste Endabdeckung zum Zusammenhalten des Reinigungseinrichtungsrahmens 13 (113) und Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 (117) an jedem Längsende des Reinigungseinrichtungsrahmens 13 (113) und Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 (117); und
die Seitenabdeckung 20 (119b) als zweite Endabdeckung zum Zusammenhalten des Reinigungseinrichtungsrahmens 13 (113) und Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 (117) an jedem anderen Längsende des Reinigungseinrichtungsrahmens 13 (113) und Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 (117).
Der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 (117) und der Tonerspeicherrahmen 16 (116) sind unter Zwischenschaltung des Dichtungselementes 21 bis 60 oder flexiblen Elementes 120 miteinander verbunden, und das flexible Dichtungselement ist mit dem Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 (117) und Tonerspeicherrahmens 16 (116) verklebt.
Bei dem Dichtungselement 60 handelt es sich um ein hohles Element, das ein Durchgangsloch 60a aufweist.
Ein Ende des Durchgangslochs 60a liegt der Öffnung 60c als Auslaß, mit dem der Tonerspeicherrahmen 16 versehen ist, gegenüber, während das andere Ende des Durchgangslochs 60a der Öffnung 17a als Einlaß, mit dem der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 versehen ist, gegenüberliegt. Bei der Öffnung 16c handelt es sich um eine Öffnung, durch die der im Tonerspeicherabschnitt 16a gespeicherte Entwickler t zur Entwicklungsrolle 18 gefördert wird. Die Öffnung 17a ist eine Öffnung, durch die der Entwickler t in den Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 eingeführt wird, nachdem er die Öffnung 16c passiert hat. Was das Dichtungselement 60 anbetrifft, so wird ein Ende des Durchgangsloches 60a mit dem Tonerspeicherrahmen 16 über die Fläche verklebt, die die Öffnung des Lochs 60a umgibt, während das andere Ende des Durchgangslochs 60a mit dem Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 über die Fläche verklebt wird, die die Öffnung des Lochs 60a umgibt.
Das Dichtungselement 21 und flexible Element 120 besitzen mindestens eine Falte k zwischen der Fläche b, über die sie mit den Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 und 117 verklebt sind, und der Fläche, über die sie mit den Tonerspeicherrahmen 16 und 116 verklebt sind. Das Dichtungselement 21 und flexible Element 120 haben die Form eines Balges, von dem ein Ende mit dem Tonerspeicherrahmen 16 und 116 verklebt ist, während das andere Ende mit dem Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 und 117 verklebt ist.
Die flexiblen Dichtungselemente 21 und 60 sind aus elastischem Material, Folienmaterial oder Filmmaterial geformt.
Das Material für die Dichtungselemente 21 und 60 und das Material für das flexible Element 120 sind Urethanschaum, Esterharz oder Polyurethanharz.
Die Seitenabdeckung 19 ist mit einem Handgriff 29 versehen, der von einer Bedienungsperson ergriffen wird, wenn die Prozesskartusche 15 (115) in die Hauptgruppe der Vorrichtung installiert oder von dieser entfernt wird. Die Prozesskartusche 15 wird in der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung in einer Richtung parallel zur Längsrichtung der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 (111) installiert oder von dieser entfernt.
Die Seitenabdeckung 19 (119) ist mit einem Loch 19a (119f) versehen, durch das die Welle 25 (125) des lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes 11 (111) vorsteht. Eines der Längsenden des lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes 11 (111) wird über die Welle 25 (125) vom Reinigungseinrichtungsrahmen 13 (113) gelagert. Die Position der Prozesskartusche 15 (115) relativ zur Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung ist fest, wenn die Prozesskartusche 15 (115) in der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung installiert wird.
Die Deckfläche des Tonerspeicherrahmens 16 (116) ist mit einem Handgriff 30 versehen. Mit Deckfläche ist die Fläche gemeint, die nach oben weist, wenn sich die Pro zesskartusche 15 (115) in der Haupteinheit 27 der Vorrichtung befindet. Der Handgriff 30 ist ein Abschnitt, der von einer Bedienungsperson ergriffen wird, wenn die Prozesskartusche 15 (115) bewegt wird.
Der Reinigungseinrichtungsrahmen 13 (113) besitzt eine Belichtungsöffnung 131 (1131), bei der es sich um eine Öffnung handelt, durch die ein mit Bilderzeugungsdaten modulierter Lichtstrahl auf die lichtempfindliche elektrofotografische Trommel 11 (111) von der Hauptbaugruppe 27 der Vorrichtung projiziert wird, nachdem die Prozesskartusche 15 (115) in der Hauptbaugruppe 27 installiert worden ist.
Im Reinigungseinrichtungsrahmen 13 (113) sind die Aufladerolle 12 (112) als Aufladeelement zum Aufladen der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 (111) und das Reinigungsblatt 14 (114) als Reinigungselement zum Entfernen des auf der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 (111) zurückbleibenden Entwicklers angeordnet.
Die Seitenabdeckungen 19 und 20 (119a und 119b) sind mit Hilfe von Schrauben 100 am Reinigungseinrichtungsrahmen 13 (113) und Tonerspeicherrahmen 16 (116) fixiert.
Die Seitenabdeckungen 19 und 20 (119a und 119b) sind mit Hilfe eines Harzes am Reinigungseinrichtungsrahmen 13 (113) und Tonerspeicherrahmens 16 (116) befestigt.
Die Seitenabdeckung 19 ist mit der Nut 19e versehen, in der das vorstehende Element 17e, das an einem der Längsenden des Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 vorgesehen ist, beweglich gelagert ist. Das vorstehende Element 17e, das aus Harzmaterial geformt ist, bildet einen einstückigen Abschnitt des Entwicklungseinrichtungsrahmens 17. Der Tonerspeicherabschnitt 16 (116) erhält den Entwickler t.
Das Montageverfahren für die Prozesskartusche 15 (115) ist wie folgt.
Das Montageverfahren für die Prozesskartusche 15 (115), die entfernbar in der Hauptbaugruppe 27 einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung installierbar ist, umfasst die folgenden Schritte:

(a) einen Trommelbefestigungsschritt zum Befestigen der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 (111) am Reinigungseinrichtungsrahmen 13 (113) als Trommelrahmen;
(b) einen Rahmenverbindungsschritt zum Verbinden des Entwicklungseinrichtungsrahmens 17 (117) und Tonerspeicherrahmens 16 (116) in einer Art und Weise, daß sie relativ zueinander verschwenkbar sind;
(c) einen Entwicklungselementbefestigungsschritt zum Befestigen der Entwicklungsrolle 18 (118) als Entwicklungseinrichtung am Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 (117), wobei die Entwicklungsrolle 18 (118) eine Einrichtung zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes, das auf der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel 11 (111) angeordnet ist, darstellt;
(d) einen Entwicklereinfüllschritt zum Füllen des Tonerspeicherrahmens 16 (116) mit dem Entwickler t;
(e) einen ersten Endabdeckungsverbindungsschritt zum Befestigen der Seitenabdeckung 19 (119e) als erste Endabdeckung am Reinigungseinrichtungsrahmen 13 (113) und Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 (117) an jedem der Längsenden der Rahmen 13 (113) und 17 (117);
(f) einen zweiten Endabdeckungsverbindungsschritt zum Befestigen der Seitenabdeckung 20 (119b) als zweite Endabdeckung am Reinigungseinrichtungsrahmen 13 (113) und Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 (117) an jedem der anderen Längsenden des Rahmens 13 (113) und 17 (r).

Beim Rahmenverbindungsschritt werden der Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 (117) und Tonerspeicherrahmen 16 (116) so miteinander verbunden, daß sie relativ zueinander verschwenkbar sind, wobei das Dichtungselement 21 (60) oder das flexible Dichtungselement 120 als flexibles Element zwischen den beiden Rahmen angeordnet wird, so daß ein Ende des flexiblen Elementes am Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 (117) und das andere Ende des flexiblen Elementes am Tonerspeicherrahmen 16 (116) befestigt werden.
Beim ersten Endabdeckungsverbindungsschritt und zweiten Endabdeckungsverbindungsschritt werden die Seitenabdeckungen 19 (119a) und 20 (119b) mit Hilfe von Schrauben am Reinigungseinrichtungsrahmen 13 (113) und Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 (117) befestigt.
Beim ersten Endabdeckungsverbindungsschritt und zweiten Endabdeckungsverbindungsschritt werden die Seitenabdeckungen 19 (119a) und 20 (119b) mit Hilfe des Harzes am Reinigungseinrichtungsrahmen 13 (113) und Entwicklungseinrichtungsrahmen 17 (117) befestigt.
Im Entwicklereinfüllschritt wird der Entwickler t in den Entwicklerspeicherabschnitt des Tonerspeicherrahmens 16 (116) durch die Entwicklereinfüllöffnung (nicht gezeigt) eingefüllt, die an einem der Längsenden des Tonerspeicherrahmens 16 (116) vorgesehen ist.
(Kartuscheninstallationsraum in der Hauptbaugruppe)
33 ist eine perspektivische Ansicht des in der Hauptbaugruppe 17 der Vorrichtung vorgesehenen Kartuscheninstallationsraumes. Wenn die Vordertür (nicht gezeigt) der Hauptbaugruppe 17 geöffnet wird, wird der Eintritt zum Kartuscheninstallationsraum 71 sichtbar.
In den gegenüberliegenden Seitenwänden dieses Kartuscheninstallationsraumes 71 ist ein Paar von Führungsschienen 72 und 73 vorgesehen, die sich in der Richtung senkrecht zur Richtung, in der das Blatt S gefördert wird, und parallel zur Fläche des Blattes S erstrecken.
Die Führungsschienen 72 und 73 sind virtuell parallel zueinander angeordnet, ferner auch virtuell auf dem gleichen Niveau, d.h. in einer virtuell horizontalen Ebene.
Die Prozesskartusche 15 (115) wird in den vorstehend beschriebenen Kartuscheninstallationsraum 71 in Längsrichtung der Prozesskartusche 15 (115) bewegt oder aus diesem herausgezogen. Die Prozesskartusche 15 (115) wird entfernbar in der Hauptbaugruppe 17 der Vorrichtung installiert, wobei die Führungsabschnitte 15a (115a) und 15b (115b) in die entsprechenden Führungsschienen 72 und 73 des Kartuscheninstallationsraumes 71 greifen.
(Harzmaterialverbindung zwischen der Seitenabdeckung und dem Reinigungsrahmen sowie dem Toneraufnahmerahmen)
In Verbindung mit den 37 und 40 wird nunmehr die Harzmaterialverbindung zwischen den Seitenabdeckungen 19, 20 (119a, b) und dem Reinigungsrahmen (113) beschrieben. Speziell wird ein Verfahren zum Fixieren der Seitenabdeckungen 19, 20 (119a, b) am Rahmen 13 (113) erläutert.
Die Seitenabdeckungen 19, 20 (119a, b), der Reinigungsrahmen 13 (113) und der Toneraufnahmerahmen 16 (116) sind Harzformprodukte.
Es finden gleiche Bezugszeichen für Elemente mit entsprechenden Funktionen Verwendung. Auf eine detaillierte Beschreibung derselben wird aus Einfachheitsgründen verzichtet.
Wie in den 37 und 38 gezeigt, sind Harzmaterialeinspritzwege 200 in den Seitenabdeckungen 19, 20 vorgesehen (die Wege sind in den Figuren nicht zu erkennen).
Mit 200d ist eine Einspritzöffnung bezeichnet. Das geschmolzene Harzmaterial wird durch die Einspritzöffnung 200d in den Einspritzweg 200 eingespritzt. Der Einspritzweg 200 (Einspritzöffnung 200d) wird auf integrierte Weise geformt, wenn die Seitenabdeckungen 19, 20 geformt werden.
Die 39 und 40 zeigen eine Harzmaterialverbindung zwischen den Seitenabdeckungen 19, 20 und dem Reinigungsrahmen 13 sowie dem Toneraufnahmerahmen 16. 39 ist eine perspektivische Ansicht, und 40 ist eine Draufsicht.
Die in den 39 und 40 gezeigte Prozesskartusche 15 (115) wird vormontiert (zeitweise verbunden). Die Seitenabdeckung 19, 20 (119a, b), der Reinigungsrahmen 13 (113), der Entwicklungsrahmen 17 (117) und der Toneraufnahmerahmen 16 (116) werden einzeln einstückig geformt. Verschiedene Teile werden an den Seitenabdeckungen 19, 20 (119a, b) und den Rahmen 13, 16, 17 (113, 116, 117) montiert, wie vorstehend beschrieben. Dann werden der Reinigungsrahmen 13 (113) und der Entwicklungsrahmen 17 (117) drehbar miteinander verbunden. Danach wird die Seitenabdeckung 19 (119a) zeitweise an einem Längsende der Rahmen 13, 16, 17 (113, 116, 117) montiert. Die Seitenabdeckung 20 (119b) wird zeitweise am anderen Längsende montiert. Für die zeitweise Montage der Seitenabdeckung 19, 20 (119a, b) werden die vorstehend beschriebenen Positionierungsabschnitte in Eingriff gebracht. Die zeitweise Montage der Seitenabdeckung 19 wird beispielsweise in der folgenden Weise durchgeführt.
Das Schaftelement 25 wird in den Lochabschnitt 19a der Seitenabdeckung und in den Lochabschnitt 13a des Reinigungsrahmens 13 eingesetzt. Der Positionierungsabschnitt 19b der Seitenabdeckung 19 wird mit dem Positionierungsabschnitt 13b des Reinigungsrahmens 13 in Eingriff gebracht. Der Positionierungsabschnitt (Loch) 19c, d der Seitenabdeckung 19 wird mit einem Positionierungsabschnitt (Vorsprung) 16a, b des Toneraufnahmerahmens 16 in Eingriff gebracht. Auf diese Weise werden die Seitenabdeckungen 19, 20 (119a, b) zeitweise an den Rahmen 13, 16 (113, 116) montiert. Das Verfahren zum Montieren der Seitenabdeckungen 19, 20 (119a, b) an den Rahmen 13, 16 (113, 116) wurde im einzelnen beschrieben.
Dann wird die Metallform 200a, b an der Prozesskartusche 15 (115), die vormontiert worden ist (30, 40), montiert. Hierbei werden die Auslässe 201a, b des Einlasses 201, der in der Metallform 200b vorgesehen ist, mit einer Einspritzöffnung 200d der Seitenabdeckung 20 ausgerichtet. Das in den Einlass 201 von einer Einspritzeinrichtung 500 eingespritzte Harzmaterial fließt zu den Anschlagabschnitten 154a, b. Das geschmolzene Harzmaterial wird gekühlt und verfestigt, so daß die Seitenabdeckungen 19, 20 (119a, b) an den Rahmen 13, 16 (113, 116) fixiert werden.
Die Metallformen 200a, b unterscheiden sich von den Metallformen, die verwendet werden, wenn die Seitenabdeckungen und die Metallformen 200a, b geformt werden.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Die Erfindung betrifft ein Verbindungsverfahren zum Verbinden von Harzformprodukten (eines Hauptteiles des Behälters 51, einer Abdeckung 52, einer Seitenabdeckung 19, 29, 119a, 119b, eines Reinigungsrahmens 13, 113, eines Toneraufnahmerahmens 16, 116), das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein erstes der Formharzprodukte (51, 19, 20, 119a, 119b) und ein zweites der Formharzprodukte (52, 13, 113, 16, 116) durch das Einspritzen eines Harzmateriales durch einen Harzmaterialeinspritzweg (200) bis zu einem Verbindungsabschnitt hierzwischen miteinander verbunden werden, wobei der Harzmaterialeinspritzweg in einem aus dem ersten Harzmaterialformprodukt und dem zweiten Harzmaterialformprodukt oder in beiden ausgebildet ist.
Der Harzmaterialeinspritzweg (200) wird durch Zusammenwirkung zwischen einem ersten Harzmaterialeinspritzweg (200), der im ersten Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) ausgebildet ist, und einem zweiten Harzmaterialeinspritzweg (200), der im zweiten Harzmaterial formprodukt (52, 13, 113, 16, 116) ausgebildet ist, gebildet.
Der Harzmaterialeinspritzweg (200) wird im ersten Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) und/oder zweiten Harzmaterialformprodukt (52, 13, 113, 16, 116) unabhängig ausgebildet.
Der Harzmaterialeinspritzweg (200) besitzt aufstromseitig einen größeren Querschnittsbereich als abstromseitig in Einspritzrichtung des Harzmateriales gesehen.
Der Harzmaterialeinspritzweg (200) ist zylindrisch und hat einen Innendurchmesser, der in abstromseitiger Richtung abnimmt.
Der Harzmaterialeinspritzweg (200) erstreckt sich in einer Richtung, die die Richtung kreuzt, in der sich der Verbindungsabschnitt (154a, 154b) erstreckt.
Der Harzmaterialeinspritzweg (200) wird durch integriertes Verbinden des ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) und/oder des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116) vorgesehen.
Der Harzmaterialeinspritzweg (200) ist in einer Außenwand des ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) und/oder des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116) durch integriertes Formen vorgesehen.
Das Harzmaterial, das durch den Harzmaterialeinspritzweg (200) eingespritzt wird, ist ein anderes Harzmaterial als das Harzmaterial, das das erste Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) und das zweite Harzmaterialformprodukt (52, 13, 113, 16, 116) bildet.
Das durch den Harzmaterialeinspritzweg (200) eingespritzte Harzmaterial ist Polystyrol (PS), Polyphenylenoxid/Polystyrol (PPO/PS) oder Phenylenether/Polystyrol (PPE/PS). Das Harzmaterial des ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) und des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116) ist Polystyrol (PS) oder Polyphenylenether (Polystyrol) (PPE/PS).
Die Metallform (200a, 200b) zum Verbinden des ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) 116) und des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116), die verwendet wird, wenn das Harzmaterial durch den Harzmaterialeinspritzweg (200) eingespritzt wird, unterscheidet sich von der Metallform (191a, 119b, 192a, 192b), die verwendet wird, wenn das erste Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) und das zweite Harzmaterialformprodukt (52, 13, 113, 16, 116) geformt werden.
Das Verfahren umfasst einen Schritt zum zeitweisen Verbinden des ersten Harzmaterialformproduktes (51, 13, 113, 16, 116) und des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116) vor dem Einsetzen des ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) und des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116) in die Metallform (200a, 200b), wobei das erste Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) und das zweite Harzmaterialformprodukt (52, 13, 113, 16, 116), die zeitweise miteinander verbunden sind, in die Metallform (200a, 200b) eingesetzt werden (39 und 40).
Das Verfahren zum Verbinden von Formharzprodukten (einem Hauptteil des Behälters 51, einer Abdeckung 52, einer Seitenabdeckung 19, 29, 119a, 119b, eines Reinigungsrahmens 13, 113 und eines Toneraufnahmerahmens 16, 116) umfasst die folgenden Schritte:

(a) einen ersten Formschritt zum Formen eines ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) mit einer ersten Metallform (191a, 191b);
(b) einen zweiten Formschritt zum Formen eines zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116) mit einer zweiten Metallform (192a, 192b);
(c) einen Positionierungsschritt zum Anordnen des ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) und des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116) in einer dritten Metallform (200a, 200b), die sich von der ersten Metallform und der zweiten Metallform unterscheidet, und zum Positionieren von Verbindungsabschnitten des ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) und des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116);
(d) einen Verbindungsschritt zum Verbinden des ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) und des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116) durch Einspritzen eines Harzmateriales durch einen Harzmaterialeinspritzweg (200) zu einem Verbindungsabschnitt (154a, 154b) zwischen dem ersten Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) und dem zweiten Harzmaterialformprodukt (52, 13, 113, 16, 116), wobei der Harzmaterialeinspritzweg (200) in dem ersten Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) und/oder dem zweiten Harzmaterialformprodukt (52, 13, 113, 16, 116) vorgesehen ist.

Das Verfahren umfasst des weiteren einen Schritt zum zeitweisen Verbinden des ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) und des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116), wobei das erste Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) und das zweite Harzmaterialformprodukt (52, 13, 113, 16, 116), die über den Schritt zum zeitweisen Verbinden zeitweise miteinander verbunden worden sind, in die dritte Metallform (200a, 200b) (39 und 40) eingesetzt werden.
Eine Prozesskartusche (15, 115), die lösbar an der Hauptbaugruppe (27) einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montierbar ist, umfasst:

(a) ein lichtempfindliches elektrofotografisches Element (11);
(b) Prozesseinrichtungen (12, 14 oder 18), die auf das lichtempfindliche elektrofotografische Element (1) einwirken;
(c) eine Außenwand, die durch Verbinden eines ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) und eines zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116) durch Einspritzen von Harzmaterial durch einen Harzmaterialeinspritzweg bis zu einem Verbindungsabschnitt (154a, 154b) zwischen dem ersten Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) und dem zweiten Harzmaterialformprodukt (52, 13, 113, 16, 116) ausgebildet ist,

51

19

20

119a

119b

52

13

113

16

116

Eine Prozesskartusche, die lösbar an einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montierbar ist, umfasst:

(a) eine lichtempfindliche elektrofotografische Trommel (11);
(b) ein Aufladeelement (12) zum elektrischen Aufladen der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel;
(c) ein Entwicklungselement (18) zum Entwickeln eines latenten elektrostatischen Bildes auf der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel;
(d) einen Trommelrahmen (13) zum Lagern der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel und des Aufladeelementes;
(e) einen Entwicklerrahmen (16) mit einem Entwickleraufnahmeabschnitt (16a) zum Aufnehmen eines Entwicklers zur Verwendung durch das Entwicklungselement (18) zum Entwickeln des latenten elektrostatischen Bildes;
(f) eine erste Endabdeckung (19, 119), die mit dem Trommelrahmen und dem Entwicklerrahmen durch Einspritzen eines Harzmateriales durch einen Harzmaterialeinspritzweg zum Verbindungsabschnitt (154a, 154b) zwischen der ersten Endabdeckung und dem Trommelrahmen und zwischen der ersten Endabdeckung und dem Entwicklerrahmen verbunden ist, wobei die erste Abdeckung an einem seitlichen Längsende des Trommelrahmens und Entwicklerrahmens vorgesehen ist; und
(g) eine zweite Endabdeckung (20, 119b), die mit dem Trommelrahmen und Entwicklerrahmen durch Ein spritzen von Harzmaterial durch einen Harzmaterialeinspritzweg verbunden ist, wobei die zweite Endabdeckung am anderen seitlichen Längsende des Trommelrahmens und Entwicklerrahmens vorgesehen ist.

Ein Montageverfahren einer Prozesskartusche (15, 115), die lösbar an der Hauptbaugruppe (27) einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montierbar ist, umfasst:

(a) einen Schritt zum Herstellen eines lichtempfindlichen elektrofotografischen Elementes (11);
(b) einen Schritt zum Herstellen von Prozesseinrichtungen (12, 14 oder 18), die auf das lichtempfindliche elektrofotografische Element (11) einwirken können;
(c) einen Schritt zum Verbinden eines ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) und eines zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116) durch Einspritzen von Harzmaterial durch einen Harzmaterialeinspritzweg bis zu einem Verbindungsabschnitt (154a, 154b) zwischen dem ersten Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) und dem zweiten Harzmaterialformprodukt (52, 13, 113, 16, 116), wobei der Harzmaterialeinspritzweg im ersten Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) und/oder zweiten Harzmaterialformprodukt (52, 13, 113, 16, 116) vorgesehen ist.

(a) einen Schritt zur Herstellung eines Trommelrahmens (13) zum Lagern einer lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel (11) und eines Aufladelementes (12) zum elektrischen Aufladen der lichtempfindlichen elektrofotografischen Trommel (11);
(b) einen Schritt zum Herstellen eines Entwicklerrahmens (16), der einen Entwickleraufnahmeabschnitt (16a) zum Aufnehmen eines Entwicklers zur Verwendung durch ein Entwicklungselement (18) zum Entwickeln des latenten elektrostatischen Bildes aufweist;
(c) einen ersten Verbindungsschritt zum Verbinden einer ersten Endabdeckung (19, 119a) mit dem Trommelrahmen und dem Entwicklerrahmen durch Einspritzen von Harzmaterial durch einen Harzmaterialeinspritzweg bis zum Verbindungsabschnitt (154a, 154b) zwischen der ersten Endabdeckung und dem Trommelrahmen und zwischen der ersten Endabdeckung und dem Trommelrahmen, wobei die erste Endabdeckung mit einem seitlichen Längsende des Trommelrahmens und Entwicklerrahmens verbunden wird;
(d) einen zweiten Verbindungsschritt zum Verbinden einer zweiten Endabdeckung (20, 119b) mit dem Trom melrahmen und Entwicklerrahmen durch Einspritzen von Harzmaterial durch einen Harzmaterialeinspritzweg zum Verbindungsabschnitt (154a, 154b) zwischen der zweiten Endabdeckung und dem Trommelrahmen und zwischen der zweiten Endabdeckung und dem Entwicklerrahmen, wobei die zweite Endabdeckung mit den anderen Seitenenden des Trommelrahmens, einer unteren Entwicklungsabdeckung und einem Entwicklerrahmen verbunden wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Konstruktionsfreiraum erweitert und der Montageprozess vereinfacht. Ferner wird die Steifigkeit verbessert.
Da gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung der Harzmaterialeinspritzweg auf unabhängige Weise im ersten Harzmaterialformprodukt und/oder zweiten Harzmaterialformprodukt ausgebildet ist, kann der Einlass für das Harzmaterial in einem vorstehenden Bereich des Produktes vorgesehen sein.
Da gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung der Harzmaterialeinspritzweg aufstromseitig einen größeren Querschnittsbereich als abstromseitig in Einspritzrichtung des Harzmateriales besitzt, kann der Punkt im Harzmaterialeinspritzweg, an dem das Harzmaterial zuerst verfestigt werden soll, in einer abstromseitigen Position festgelegt werden und kann die Einlassabdichtung an dieser Position durchgeführt werden, so daß das Harzmaterial an einem Rückfließen gehindert wird. Ferner wird das Harzmaterial in einem unter Druck gesetzten Zustand verfestigt.
Da gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung der Einspritzweg zylindrisch ausgebildet ist und in Einspritzrichtung konvergiert, wird das Harzmaterial in der Einlassabdichtungsposition gleichmäßig verfestigt.
Da gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung der Einspritzkanal einstückig mit dem ersten Formharzprodukt und/oder zweiten Formharzprodukt ausgebildet ist, ist der für den Kanal nutzbare Bereich groß, so daß daher der Konstruktionsfreiraum groß ist.
Da gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sich die Metallform (200a, 200b) zum Verbinden des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116) und des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116), die verwendet wird, wenn das Harzmaterial durch den Harzmaterialeinspritzweg (200) eingespritzt wird, von einer Metallform (191a, 191b, 192a, 192b) unterscheidet, die verwendet wird, wenn das erste Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) und das zweite Harzmaterialformprodukt (2, 13, 113, 16, 116) geformt werden, wird die Metallform für die Verbindung vereinfacht.
Da gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung das Verbindungsverfahren einen Schritt zum zeitweisen Verbinden des ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) und des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116) vor dem Einsetzen des ersten Harzmaterialformproduktes (51, 19, 20, 119a, 119b) und des zweiten Harzmaterialformproduktes (52, 13, 113, 16, 116) in die Metallform (200a, 200b) umfasst, wobei das erste Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) und das zweite Harzmaterialformprodukt (52, 13, 113, 16, 116), die zeitweise miteinander verbunden sind, in die Metallform (200a, 200b) (39 und 40) eingesetzt werden, können das erste Harzmaterialformprodukt (51, 19, 20, 119a, 119b) und das zweite Harzmaterialformprodukt (52, 13, 113, 16, 116) in einfacher Weise zu ihrer Verbindung in der Metallform angeordnet werden.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird die Notwendigkeit zur Verwendung von Schrauben zum Befestigen der Rahmen beschrieben. Des weiteren wird die Steifigkeit des Rahmens erhöht, so daß die mechanische Festigkeit gegenüber Stoßbelastung verbessert und eine Verformung durch Verdrehen unterdrückt wird.
Obwohl die Erfindung vorstehend in Verbindung mit den hier erläuterten Konstruktionen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die angegebenen Einzelheiten beschränkt. Vielmehr soll sie auch solche Modifikationen oder Änderungen abdecken, die unter den Umfang der folgenden Patentansprüche fallen.
Die Prozesskartusche besitzt eine große Kapazität und eine lange nutzbare Lebensdauer. Wie vorstehend beschrieben, können gemäß der vorliegenden Erfindung die Formharzprodukte auf sichere Weise miteinander verbunden werden.

Claims

Prozesskartusche (15, 115), die abnehmbar an einer Hauptbaugruppe (27) eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräts montiert werden kann, mit: (a) einem elektrophotographischen lichtempfindlichem Element (11); (b) Prozesseinrichtungen (12, 14, 18), die auf das elektrophotographische lichtempfindliche Element wirken können; und gekennzeichnet durch Aufweisen (c) einer Außenwand, die durch Verbinden eines ersten Harzmaterialformprodukts (51, 19, 20, 119a, 119b) und eines zweiten Harzmaterialformprodukts (52, 13, 113, 16, 116) durch Einspritzen eines Harzmaterials durch einen Harzmaterialeinspritzweg (200) zu einem Verbindungsabschnitt (154a, 154b) zwischen dem ersten Harzmaterialformprodukt und dem zweiten Harzmaterialformprodukt gebildet wird, wobei der Harzmaterialeinspritzweg in dem ersten Harzmaterialformprodukt und dem zweiten Harzmaterialformprodukt vorgesehen ist, wobei das erste Harzmaterialformprodukt mit einer ersten Rippe (160b) für ein Bilden des Verbindungsabschnitts versehen ist, wobei die erste Rippe von einer stromabwärtigen Seite bezüglich einer Einspritzrichtung des Harzmaterials hervorsteht, wobei das zweite Harzmaterialformprodukt mit einem Flanschabschnitt (152a) für ein Bilden des Verbindungsabschnitts und einer zweiten Rippe (161a) versehen ist, wobei die zweite Rippe nach innen von dem zweiten Harzmaterialformprodukt über die erste Rippe hervorsteht, wenn das erste Harzmaterialformprodukt und das zweite Harzmaterialformprodukt miteinander verbunden sind, und wobei die zweite Rippe effektiv ist, um eine Deformation der ersten Rippe durch Drücke des Harzmaterials zu unterdrücken, wenn das Harzmaterial in den Verbindungsabschnitt einspritzt wird, und wobei die erste Rippe mit der zweiten Rippe durch den Druck des Harzmaterials in Kontakt gebracht wird, wenn das Harzmaterial in den Verbindungsabschnitt eingespritzt wird, wobei somit das erste Harzmaterialformprodukt und das zweite Harzmaterialformprodukt miteinander verbunden werden.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 1, wobei der Harzmaterialeinspritzweg eine größere Querschnittsfläche in einer stromaufwärtigen Seite hat als in einer stromabwärtigen Seite bezüglich einer Einspritzrichtung des Harzmaterials.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 2, wobei der Harzmaterialeinspritzweg zylindrisch ist und einen Innendurchmesser hat, der in einer stromabwärtigen Richtung bezüglich der Einspritzrichtung des Harzmaterials abnimmt.
Prozesskartusche gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Harzmaterialeinspritzweg sich in einer Richtung erstreckt, die eine Richtung schneidet, in der sich der Verbindungsabschnitt erstreckt.
Prozesskartusche gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Harzmaterial, das durch den Harzmaterialeinspritzweg eingespritzt wird, von dem Harzmaterial verschieden ist, das das erste Harzmaterialformprodukt oder das zweite Harzmaterialformprodukt bildet.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 5, wobei das Harzmaterial, das durch den Harzmaterialeinspritzweg eingespritzt wird Polystyrol (PS), Polyphenylenoxid/Polystyrol (PPO/PS) oder Polyphenylenether/Polystyrol (PPE/PS) ist, und ein Harzmaterial des ersten Harzmaterialformprodukts und des zweiten Harzmaterialformprodukts Polystyrol (PS) oder Polyphenylenehter/Polystyrol (PPE/PS) ist.
Prozesskartusche gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erste Harzmaterialformprodukt eine erste Endabdeckung (19) und eine zweite Endabdeckung (20) hat, und das zweite Harzmaterialformprodukt einen Trommelrahmen (13) und einen Entwicklerrahmen (16) hat, wobei der Trommelrahmen das elektrophotographische lichtempfindliche Element abstützt, und wobei der Entwicklerrahmen einen Entwicklerunterbringungsabschnitt für ein Unterbringen eines Entwicklers hat.
Zusammenbauverfahren einer Prozesskartusche (15, 115) die abnehmbar an einer Hauptbaugruppe (27) eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräts montiert werden kann, mit: (a) einem Schritt des Vorbereitens eines Trommelrahmens (13) für ein Abstützen einer elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (11) und eines Aufladeelements (12) für ein elektrisches Aufladen der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel; (b) ein Schritt des Vorbereitens eines Entwicklerrahmens (15), der einen Entwicklerunterbringungsabschnitt (16a) für ein Unterbringen eines Entwicklers für eine Verwendung durch ein Entwicklungselement hat, um das elektrostatische latente Bild zu entwickeln; und dadurch gekennzeichnet, dass es des weiteren aufweist: (c) einen ersten Verbindungsschritt des Verbindens einer ersten Endabdeckung (19, 119a) mit dem Trommelrahmen und dem Entwicklerrahmen durch Einspritzen von Harzmaterial durch einen Harzmaterialeinspritzweg (200) zu Verbindungsabschnitten (154a, 154b) zwischen der ersten Endabdeckung und dem Trommelrahmen und zwischen der ersten Endabdeckung und dem Entwicklerrahmen, wobei die erste Endabdeckung mit einem Längsende des Trommelrahmens und des Entwicklerrahmens verbunden wird; wobei die erste Endabdeckung mit dem Harzmaterialeinspritzweg (200) versehen ist und mit einer ersten Rippe (160b) für ein Bilden der Verbindungsabschnitte versehen ist, wobei die erste Rippe von einer stromabwärtigen Seite bezüglich einer Einspritzrichtung des Harzmaterials hervorsteht, wobei der Trommelrahmen und der Entwicklerrahmen jeweils mit einem Flanschabschnitt (152a) für ein Bilden der Verbindungsabschnitte und einer zweiten Rippe (161a) versehen sind, wobei die zweite Rippe nach innen von dem Trommelrahmen und dem Entwicklerrahmen über die erste Rippe hervorsteht, wenn der Trommelrahmen und der Entwicklerrahmen mit der ersten Endabdeckung verbunden sind, und wobei die zweite Rippe beeinflusst wird, um eine Deformation der ersten Rippe durch Drücke des Harzmaterials zu unterdrücken, wenn das Harzmaterial in die Verbindungsabschnitte eingespritzt wird; und wobei die erste Rippe mit der zweiten Rippe durch den Druck des Harzmaterials in Kontakt gebracht wird, wenn das Harzmaterial in die Verbindungsabschnitte eingespritzt wird, wobei somit der Trommelrahmen und der Entwicklerrahmen mit der ersten Endabdeckung verbunden werden; (g) einen zweiten Verbindungsschritt des Verbindens einer zweiten Endabdeckung (20, 119b) mit dem Trommelrahmen und dem Entwicklerrahmen durch Einspritzen von Harzmaterial durch einen Harzeinspritzweg zu Verbindungsabschnitten (154a, 154b) zwischen der zweiten Endabdeckung und dem Trommelrahmen und zwischen der zweiten Endabdeckung und dem Entwicklerrahmen, wobei die zweite Endabdeckung mit dem anderen Ende des Trommelrahmens und des Entwicklerrahmens verbunden wird, wobei die zweite Endabdeckung mit dem Harzmaterialeinspritzweg (200) versehen ist und mit einer dritten Rippe (160b) für ein Bilden der Verbindungsabschnitte, wobei die dritte Rippe von einer stromabwärtigen Seite bezüglich einer Einspritzrichtung des Harzmaterials hervorsteht, wobei der Trommelrahmen und der Entwicklerrahmen jeweils mit einem Flanschabschnitt (152a) für ein Bilden der Verbindungsabschnitte und einer vierten Rippe (161a) versehen sind, wobei die vierte Rippe nach innen von dem Trommelrahmen und dem Entwicklerrahmen über die dritte Rippe hervorsteht, wenn der Trommelrahmen und der Entwicklerrahmen mit der zweiten Endabdeckung verbunden sind, und die vierte Rippe wirksam ist, um eine Deformation der dritten Rippe durch Drücke des Harzmaterials zu unterdrücken, wenn das Harzmaterial in die Verbindungsabschnitte eingespritzt wird; und wobei die dritte Rippe mit der vierten Rippe durch den Druck des Harzmaterials in Kontakt gebracht wird, wenn das Harzmaterial in die Verbindungsabschnitte eingespritzt wird, wodurch der Trommelrahmen und der Entwicklerrahmen mit der zweiten Endabdeckung verbunden werden.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei der Harzmaterialeinspritzweg einen größere Querschnittfläche in einer stromaufwärtigen Seite hat als in einer stromabwärtigen Seite bezüglich einer Einspritzrichtung des Harzmaterials.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Harzmaterialeinspritzweg zylindrisch ist und einen Innendurchmesser hat, der in der stromabwärtigen Richtung bezüglich der Einspritzrichtung des Harzmaterials abnimmt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Harzmaterialeinspritzweg sich in eine Richtung erstreckt, die eine Richtung schneidet, in die sich der Verbindungsabschnitt erstreckt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Harzmaterial, das durch den Harzmaterialeinspritzweg eingespritzt wird, ein verschiedenes Harzmaterial von einem Harzmaterial ist, das den Trommelrahmen, den Entwicklerrahmen, die erste Endabdeckung und die zweite Endabdeckung bildet.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Harzmaterial, das durch den Harzmaterialeinspritzweg eingespritzt wird, Polystyrol (PS), Polyphenylenoxid/Polystyrol (PPO/PS), oder Polyphenylenether/Polystyrol (PPE/PS) ist, und ein Harzmaterial des Trommelrahmens und des Entwicklerrahmens Polystyrol (PS) oder Polyphenylenether/Polystyrol (PPE/PS) ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das Entwicklungselement (18) an dem entwickelnden Rahmen (17) abgestützt wird, und der entwickelnde Rahmen (17) schwenkbar an dem Entwicklerrahmen (16) montiert wird.