DE69018124T2

DE69018124T2 - Tonerbehälter.

Info

Publication number: DE69018124T2
Application number: DE69018124T
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Osaka-Shi Osaka-Fu Morimoto; Kiyotaka Takatsuki-Shi Osaka-Fu Shibata
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2010-05-31
Also published as: EP0400623A2; US5030998A; DE69030510D1; EP0583019A2; EP0400623B1; CA2017536C; KR900018763A; KR0139824B1; ES2101191T3; ES2071701T3; CA2017536A1; SG64354A1; EP0583803A3; EP0583019A3; EP0583019B1; DE69030510T2; DE69018124D1; AU632125B2; AU5590590A; EP0583803A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tonerkartusche. Genauer gesagt bezieht sie sich auf eine Tonerkartusche zur Verwendung in einer Entwicklungseinheit einer Bilderzeugungsvorrichtung, wie z.B. einem elektrostatischen Kopiergerät.

Entfernen eines Dichtungselements

Eine Entwicklungseinheit eines elektrostatischen Kopiergeräts besteht hauptsächlich aus einer Entwicklungs-Vorrichtung und einem Tonertrichter (im folgenden als Trichter bezeichnet) zum Zuführen von Toner zu der Entwicklungsvorrichtung. Zum Zuführen von Toner zu dem Trichter wird zum Beispiel eine Toner enthaltende Tonerkartusche an dem Trichter angebracht, und ein Dichtungselement, das eine Öffnung am Boden der Tonerkartusche bedeckt, wird entfernt.
Die US-A-4 799 608 offenbart eine Tonerkartusche, die in einer Entwicklungsvorrichtung zum Zuführen von Toner angebracht ist und einen Behälter aufweist, in dem Toner enthalten ist. Die eine Hälfte eines gedoppelten Dichtungselements ist an die Öffnung des Behälters angeklebt, während die andere Hälfte an einer Aufnahmewalze angebracht ist. Die Aufnahmewalze wird zum Aufnehmen des zweiten Teils des Dichtungselements antriebsmäßig bewegt, um dadurch den an den Behälter angeklebten ersten Teil des Dichtungselements nach und nach abzureißen. Dadurch wird Toner aus dem Behälter abgegeben.
Das Dichtungselement ist an dem Umfangsbereich der Öffnung der Tonerkartusche zum Beispiel mittels Klebstoff angebracht. Gemäß einem herkömmlichen Verfahren zum Entfernen des Dichtungselements von der Tonerkartusche, wie sie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, verschließt ein umgefaltetes Dichtungselement 91 eine Tonerzuführungsöffnung 93 eines Kartuschenkörpers 92, wobei an seinem zwischen dem umgefalteten Teil und einem Ende 91a befindlichen Bereich von Hand an dem Ende gezogen wird, um das Dichtungselement zu entfernen. Außerdem zeigt die JP-U-61-117 170, daß eine Walze ein Dichtungselement aufrollt. Die Fig. 3 und 4 zeigen Bodenansichten von Tonerkartuschen, die das Dichtungselement 91 der Fig. 1 und 2 im nicht entfernten Zustand zeigen. Hinsichtlich der Kontaktfläche eines an dem Kartuschenkörper 92 angeklebten Bereichs des Dichtungselements 91 sind die zuerst entfernten Bereiche A, A' und die zuletzt entfernten Bereiche B und B' in beiden Fig. 3 und 4 größer als mittlere Bereiche C, C', D, D'. Beim Abziehen des Dichtungselements 91 ist für die angeklebten Bereiche A, A', B und B' daher eine relativ hohe Kraft erforderlich, so daß die Handhabung der Tonerkartusche schwierig wird. Insbesondere in dem in Fig. 4 gezeigten Fall ist zum Abziehen des Dichtungselements 91 in der Richtung Y eine höhere Kraft erforderlich als in der Richtung X in dem in Fig. 3 gezeigten Fall.
Weiterhin offenbaren die US-A-4 827 307, die JP-U-58-11575 2/1983, die JP-A-59-53868/1984 und die JP-A-58-14865/1983, daß an einem Kartuschenkörper angeklebte Bereiche eines Dichtungselements in einem Winkel, bei dem es sich um keinen rechten Winkel handelt, zu der Abziehrichtung des Dichtungselements ausgebildet sind.
Wenn die in den vorstehend genannten Dokumenten offenbarte Konstruktion bei der Tonerkartusche der Fig. 4 angewendet wird, erhält man die in Fig. 5 gezeigte Konstruktion. Das heißt, ein an einem Tonerkartuschenkörper 92 angeklebter Bereich 94 eines Dichtungselements 91 zum Verschließen einer Tonerzuführungsöffnung ist dabei bergkuppenförmig ausgebildet.
Bei dieser Konstruktion darf jedoch der Winkel des angeklebten Bereichs 94 zu der Abziehrichtung nicht zu steil oder spitz sein, da die Tonerzuführungsöffnung 93 relativ zu dem Kartuschenkörper 92 ausreichend groß gehalten werden muß, der außerdem hinsichtlich des von ihm eingenommenen Platzes so kompakt wie möglich sein muß. Selbst wenn die vorstehend genannte bekannte Technologie, so wie sie ist, direkt bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Tonerkartusche angewendet wird, kann diese somit immer noch nicht ausreichend wirksam dahingehend sein, daß sich das Dichtungselement am Anfang des Abziehvorgangs ganz leicht entfernen läßt.
Die JP-U-58-77 347 offenbart eine Tonerkartusche, die zwei Dichtungselemente jeweils mit einem Haken am Ende aufweist. Jedes Dichtungselement besitzt eine andere Länge. Bei diesem Beispiel verhaken sich die Haken der Dichtungselemente zu verschiedenen Zeiten mit einem Rand einer Kartuschenaufnahmeöffnung eines Kopiergerätekörpers, wenn die Kartusche in die Aufnahmeöffnung eingesetzt ist, so daß jedes Dichtungselement seine eigene Abzieh-Startzeit hat, die von der des anderen verschieden ist. Es ist daher weniger Kraft zum Abziehen der Dichtungselemente erforderlich, so daß die Abzieharbeit erleichtert wird.
Da jedoch ein Haken des Dichtungselements den jeweiligen Randbereich der Aufnahmeöffnung nach dem anderen erreichen muß, wenn die Kartusche eingesetzt ist, ist es schwierig, die Kartusche ohne Abweichung von ihrer erforderlichen Ausrichtung einzusetzen.

Zustand nach dem Aufrollen des Dichtungselements

Zur Erzielung einer Verbesserung beim Entfernen eines Dichtungselements offenbart die JP-U-61 117170/1986 eine Tonerkartusche, in die eine Walze zum Aufrollen eines Dichtungselements integriert ist. Wenn jedoch ein Dichtungselement aus einem Material mit einer starken Rückstellkraft oder einer starken Tendenz zu einer flachen Anordnung bei der Tonerkartusche mit der integrierten Walze verwendet wird, wird das aufgerollte Dichtungselement aufgrund seiner Rückstelltendenz bauchig, so daß sein Durchmesser größer wird. Dies bedeutet, daß sich das aufgerollte Dichtungselement nicht in einem kompakten Raum unterbringen läßt. Außerdem kann an dem Dichtungselement mitgeführter Toner durch die Rückstelltendenz des Dichtungselements verstreut werden. Das Material des Dichtungselements muß daher eine geringere Rückstellkraft aufweisen, um seine Tendenz zur flachen Anordnung zu vermindern. Dies bedeutet, daß die variable Auswahl des Materials eingeschränkt wird.
Die Tonerkartusche sollte einen Einwegmechanismus oder dergleichen zum Festlegen der Aufrollrichtung aufweisen. Ansonsten kann die Oberfläche des Dichtungselements mit daran anhaftendem Toner auf der Außenseite der Walze liegen, so daß der Toner die Umgebung verschmutzt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Tonerkartusche, bei der sich ein Dichtungselement in einfacher Weise mit minimaler Kraft von einem Kartuschenkörper entfernen läßt.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Tonerkartusche, bei der sich ein Dichtungselement mit minimaler Kraft von einem Kartuschenkörper entfernen läßt und die sich einfach in eine Bilderzeugungsvorrichtung einsetzen läßt.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Tonerkartusche mit einer Walze zum Aufrollen eines Dichtungselements, wobei der Durchmesser des aufgerollten Dichtungselements reduziert wird und eine minimale Menge Toner verstreut wird.
Gemäß der Erfindung wird eine Tonerkartusche geschaffen, wie sie in den Ansprüchen 1 und 9 definiert ist. Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung umfaßt einen Kartuschenkörper mit einer Tonerzuführungsöffnung, einem Dichtungselement und einer Aufrolleinrichtung zum Aufrollen des Dichtungselements. Das Dichtungselement ist umgefaltet, und der zwischen dem umgefalteten Teil und einem angeklebten Ende befindliche Teil des Dichtungselements verschließt die Tonerzuführungsöffnung. Die Längen des Dichtungselements zwischen dem umgefalteten Teil und dem Aufrollende entlang jedes seitlichen Endes sind unterschiedlich. Die Aufrolleinrichtung dient zum Aufrollen des Dichtungselements von dem Ende desjenigen Teils des Dichtungselements her, das nicht zum Schließen der Tonerzuführungsöffnung verwendet wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liegt der Beginn des Abziehens des Dichtungselements von dem Kartuschenkörper durch die Aufrolleinrichtung an dem Punkt, der die kürzeste Länge zwischen dem umgefalteten Teil und der Aufrolleinrichtung aufweist. Das Dichtungselement wird somit allmählich entfernt, so daß beim Beginn des Abziehens weniger Kraft erforderlich ist.
Wenn zum Beispiel die Tonerzuführungsöffnung rechtwinklig ist und das Dichtungselement in der zur Längsrichtung der Öffnung rechtwinkligen Richtung entfernt wird, muß eine geringere Maximalkraft zum Entfernen des Dichtungselements aufgebracht werden, da die größte Fläche des zu jedem Zeitpunkt abgezogenen angeklebten Teils kleiner ist als diese Fläche bei einem herkömmlichen Typ.
Die vorliegende Erfindung umfaßt außerdem einen Kartuschenkörper mit einer Tonerzuführungsöffnung, mit einer Dichtungseinrichtung mit einer Vielzahl von Dichtungselementen mit jeweils einem umgefalteten Teil, sowie mit einer Walze.
Die Dichtungselemente verschließen die Tonerzuführungsöffnung jeweils mit einem Teil zwischen dem umgefalteten Teil und einem angeklebten Ende. Die Längen der Teile der Dichtungselemente zwischen ihren umgefalteten Teilen und ihrem jeweiligen Aufrollende sind voneinander verschieden. An denjenigen Teilen der Dichtungselemente, die nicht zum Schließen der Tonerzuführungsöffnung verwendet werden, ist das Aufrollende an der Walze angebracht. Die Walze dient zum Aufrollen der Dichtungselemente von dem Aufrollende der Dichtungselemente her, das nicht zum Schließen der Tonerzuführungsöffnung verwendet wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel rollt die Walze die Dichtungselemente von einem kürzeren Teil zu einem längeren Teil nacheinander der Länge nach zwischen dem umgefalteten Teil und der Walze auf. Die Walze benötigt somit eine geringere Kraft zum Abziehen des Dichtungselements. Da die Walze alle Dichtungselemente miteinander aufrollt, läßt sich die Tonerkartusche einfach handhaben und kompakt ausbilden, und außerdem läßt sich die Tonerkartusche somit problemlos in eine Bilderzeugungsvorrichtung einsetzen.
Eine Tonerkartusche gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umf aßt ein Druckelement zuin Drücken gegen die Außenfläche des mittels der Walze aufgerollten Dichtungselements.
Das Dichtungselement wird mittels der Walze aufgerollt, nachdem die Tonerkartusche angebracht worden ist. Da die Außenfläche des aufgerollten Dichtungselements durch das Druckelement mit Druck beaufschlagt wird, wird ein Ausbauchen des aufgerollten Dichtungselements aufgrund seiner Rückkehrtendenz auf ein Minimum reduziert.
In einem Fall, in dem sich das Druckelement in seitlicher Richtung zwischen den seitlichen Enden des Dichtungselements erstreckt, kann es die mit Toner behaftete Oberfläche des Dichtungselements reinigen, um eine Verschmutzung der Umgebung zu vermeiden, und zwar selbst dann, wenn die mit Toner behaftete Oberfläche nach außen weisend aufgerollt wird.
Diese und weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen noch deutlicher.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:
Fig. 1 und 2 Perspektivansichten zur Erläuterung von Dichtungselementen, die von Kartuschenkörpern abgezogen werden;
Fig. 3 und 4 Bodenansichten herkömmlicher Tonerkartuschen;
Fig. 5 eine Bodenansicht einer Tonerkartusche zur Erläuterung von Problemen beim Stand der Technik;
Fig. 6 eine im Schnitt dargestellte schematische Ansicht eines Kopiergeräts mit einer Tonerkartusche;
Fig. 7 eine Perspektivansicht und Fig. 8 eine Schnittansicht zur Erläuterung von zerlegten Teilen einer Entwicklungseinheit des Kopiergeräts;
Fig. 9 eine fragmentarische Schnittansicht eines Fixierteils der Entwicklungseinheit;
Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie X-X der Fig. 8;
Fig. 11 und 12 Perspektivansichten zur Erläuterung von Tonertransportwegen zwischen einem Trichter und einer Entwicklungsvorrichtung;
Fig. 13 eine Perspektivansicht zur Erläuterung des Inneren eines Tonerbehälters;
Fig. 14 eine Draufsicht zur Erläuterung eines Teils eines Behälters;
Fig. 15 eine vertikale Schnittansicht des Bodenteils des Behälters;
Fig. 16 eine Perspektivansicht zur Erläuterung des äußeren Erscheinungsbilds einer Tonerkartusche;
Fig. 17 eine Bodenansicht zur Erläuterung der Tonerkartusche mit einem nicht an einer Walze fixierten Dichtungselement;
Fig. 18 eine Schnittansicht zur Erläuterung eines Aufrollmechanismus zum Aufrollen des Dichtungselements;
Fig. 19 eine Ansicht einer Entwicklungseinheit beim Austauschen derselben;
Fig. 20A bis 2ºC und 21 Ansichten zur Erläuterung der Funktionsweise des Mechanismus zum Aufrollen des Dichtungselements;
Fig. 22 eine Perspektivansicht zur Erläuterung einer Tonerkartusche gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 23 bis 27 Bodenansichten zur Erläuterung von Tonerkartuschen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen;
Fig. 28 eine Perspektivansicht zur Erläuterung einer Tonerkartusche gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 29 eine Bodenansicht der Tonerkartusche der Fig. 28;
Fig 30 eine Perspektivansicht zur Erläuterung der zerlegten Tonerkartusche der Fig. 28;
Fig. 31 eine Perspektivansicht zur Erläuterung eines Vorgangs zum Herausnehmen der Tonerkartusche; und
Fig. 32 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Teils der Tonerkartusche.

Überblick über die Konstruktion des Kopiergeräts

Fig. 6 zeigt das Konzept der Konstruktion eines mit einem elektrostatischen Prozeß arbeitenden Kopiergeräts mit einer Tonerkartusche.
Ein Gerätekörper 1 besteht aus dem oberen Bereich 1a und dem unteren Bereich 1b. Der obere Bereich la ist zum Öffnen des Gerätekörpers 1 um ein Gelenk 18 an der linken Seite der Zeichnung verschwenkbar. Der Gerätekörper 1 besitzt ein Auflageglas 2 an der oberen Oberfläche sowie einen darauf angebrachten Vorlagenhalter 3, der sich öffnen läßt. An der in der Zeichnung rechten Seite des Gerätekörpers sind abnehmbare Papierkassettenbehälter 4 und 5 angebracht. An der linken Seite des Gerätekörpers 1 ist ein Kopierfach 6 angebracht, in dem kopiertes Papier aufgenommen wird.
In dem Gerätekörper 1 befindet sich ein optisches Belichtungssystem 7 zum Erhalt von Information von dem Vorlagenbild in dem oberen Bereich la. Das Belichtungssystem 7 besteht aus einer Lichtquelle, Spiegeln und Linsen. In dem zentralen Teil des unteren Bereichs 1b ist als Fotoleiter eine fotoleitfähige Trommel 8 angeordnet, auf der ein elektrostatisches Bild gebildet wird. Die fotoleitfähige Trommel 8 umgebend ist ein Bilderzeugungsteil vorgesehen, bestehend - in der nachfolgend genannten Reihenfolge - aus einer Koronaerzeugungsvorrichtung 9 zum Aufladen der fotoleitfähigen Trommel 8 mit einem vorbestimmten Pegel einer elektrischen Aufladung, einer Entwicklungseinheit 10 zum Entwickeln eines elektrostatischen Bilds, einer Transfereinheit 11 zum Übertragen eines Tonerbilds auf Papier, einer Ablöseeinheit 12 zum Ablösen von Papier von der fotoleitfähigen Trommel 8 sowie aus einer Reinigungseinheit 13 zum Entfernen von Toner von der fotoleitfähigen Trommel 8.
Ein Papierübertragungsweg 14 ist zwischen den Papierkassettenbehältern 4 und 5 und dem Bilderzeugungsteil vorgesehen. In einem Teil des Papierstroms, der niedriger als der Bilderzeugungsteil angeordnet ist, ist eine Papiertransportvorrichtung 15 vorgesehen. Eine Fixiereinheit 16 zum Fixieren eines übertragenen Bilds auf dem zugeführten Papier ist zwischen der Papierübertragungsvorrichtung 15 und dem Kopierfach 6 angeordnet. Jenseits der Fixiereinheit 16 in dem Papierfluß ist ein Paar Walzen 17 zum Abgeben von Papier in das Kopierfach 6 vorgesehen.

Überblick über die Konstruktion der Entwicklungseinheit

Wie unter Bezugnahme auf Fig. 8 zu sehen ist, besteht die Entwicklungseinheit 10 in erster Linie aus einer Entwicklungsvorrichtung 20 und einem Trichter 21 zum Zuführen von Toner zu der Entwicklungsvorrichtung 20. Die Entwicklungsvorrichtung 20 besteht aus einem Körper 20b und einem Zuführteil 20c an dem Körper 20d (in Fig. 7 gezeigt). Die Entwicklungsvorrichtung 20 ist zwischen einer Frontplatte 22 und einer Rückenplatte (nicht gezeigt) angeordnet, wobei die näher bei einer Bedienungsperson befindliche Seite des Kopiergeräts als Frontseite bezeichnet wird und die gegenüberliegende Seite als Rückseite bezeichnet wird. Die Entwicklungsvorrichtung 20 ist in der zu der Achse der fotoleitfähigen Trommel 8 rechtwinkligen Richtung oder bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nach oben verschiebbar, so daß sie sich anbringen und entfernen läßt. Die in dem unteren Bereich 1b vorne liegende Frontplatte 22 ist aus der in Fig. 8 gezeigten Position um einem Schwenkpunkt 23 nach oben oder im Uhrzeigersinn verschwenkbar. Die in dem unteren Bereich lb hinten liegende rückwärtige Platte ist in derselben Weise wie die Frontplatte 22 verschwenkbar.
Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 zu sehen ist, sind Führungen 24 und 25 zum Führen der Entwicklungsvorrichtung 20 in die vorbestimmte Position an der Innenseite der Frontplatte 22 und der Rückenplatte vorgesehen. Außerdem besitzt die Entwicklungsvorrichtung 20 Halterungselemente 26 und 27 an ihren Seitenwänden, die in die Führungen 24 und 25 hineinragen. Die Halterungselemente 26 und 27 sind durch eine erste Tasche P1 und eine zweite Tasche P2 gehaltert, die durch die Führungen 24 und 25 gebildet sind.
In der ersten Tasche P1 besitzt eine Innenfläche der das Halterungselement 26 der Entwicklungsvorrichtung 20 halternden Führung 25 einen Kreisbogenteil mit einem Radius R, wobei dessen Zentrum mit der Achse der fotoleitfähigen Trommel 8 zusammenfällt. Außerdem ist ein Handgriff 28 an dem oberen Teil der Entwicklungsvorrichtung 20 angebracht, um die Entwicklungsvorrichtung 20 nach oben zu ziehen.

Konstruktion der Entwicklungsvorrichtung

Ähnlich wie bei der herkömmlichen Entwicklungsvorrichtung besitzt die Entwicklungsvorrichtung 20 in ihrem Körper 20b eine Entwicklungswalze 29 zum Zuführen von Toner zu der fotoleitfähigen Trommel 8, einen Schaufelrotor 30 zum Schaufeln von aus Toner und Trägermaterial bestehendem Entwickler zu der Entwicklungswalze 29 sowie eine Rührwalze 31 zum Durchrühren des Entwicklers in der Entwicklungsvorrichtung 20, wobei alle der genannten Einrichtungen drehbar sind. Über der Rührwalze 31 ist eine in den Fig. 10 und 11 dargestellte Schraube bzw. Schnecke 32 drehbar angeordnet, um von dem nachfolgend noch zu beschreibenden Trichter 21 zugeführten Toner in seitlicher Richtung der Entwicklungsvorrichtung 20 weiterzubefördern. Außerdem ist eine mit dem Trichter 21 verbundene Öffnung 20a in der vorderen Wand des Zuführteils 20c über der Schnecke 32 ausgebildet, wie dies in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist. Ein Gestängeelement 34 ist durch einen Stift 33 mit dem oberen Teil des in Fig. 8 linken Endes der Frontplatte 22 schwenkbar verbunden, an der die Entwicklungsvorrichtung 20 und die fotoleitfähige Trommel 8 gehaltert sind. Das obere Ende des Gestängeelements 34 ist mit dem oberen Bereich 1a des Kopiergerätekörpers 1 schwenkbar verbunden.

Konstruktion des Trichters

Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 8, 10 und 11 zu sehen ist, ist der Trichter 21 vor der Entwicklungsvorrichtung 20 angeordnet und mittels Halterungsplatten 35 und 36 an der Frontplatte 22 angebracht. Der Trichter 21 besteht in erster Linie aus einem Trichterkörper 37 und einer Kartusche 42.

Trichterkörper

Der Trichterkörper 37 weist einen Tonerbehälter 38 zum Aufnehmen von Toner auf. Der Tonerbehälter 38 besitzt an seinen beiden Enden in Breitenrichtung ein Paar Innenwände, die in der im Schnitt dargestellten Seitenansicht zur Bildung einer "V"-Form geneigt sind, sowie ein weiteres Paar Innenwände an seinen beiden Enden in der zu der Breitenrichtung rechtwinkligen Richtung, die ebenfalls geneigt sind. Der Behälter 38 öffnet sich somit an seinem oberen Ende nach außen. Der Tonerbehälter 38 besitzt am oberen Ende links und rechts Halter 40 und 41, deren Querschnittsgestalt einem "C" ähnelt. Die Halter 40 und 41 halten einen die Öffnung der Tonerkartusche 42 umgebenden Flansch 43, wie dies im folgenden noch beschrieben wird. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 10 zu sehen ist, ist ein weiterer Halter 44 in dem rückwärtigen Bereich des Tonerbehälters 38 ausgebildet. Der Halter 44 hält den Flansch 43 der Tonerkartusche 42 ähnlich wie die Halter 40 und 41.
Wie in den Fig. 10, 12, 14 und 15 zu sehen ist, ist eine Tonerzuführöffnung 38a, die ein Hinabfallen von Toner ermöglicht, im Boden des Tonerbehälters 38 ausgebildet. Die Tonerzuführöffnung 38a ist (in Fig. 8) geringfügig rechts von der Mitte in Längsrichtung des Tonerbehälters 38 angeordnet, so daß sie der Verbindungsöf fnung 20a der Entwicklungsvorrichtung 20 entspricht, wie dies in der Ansicht der Fig. 8 zu sehen ist. Im Bodenbereich des Tonerbehälters 38 ist eine Transfereinrichtung 39 zum Befördern des Toners in dem Behälter 38 zu der Öffnung 38a angeordnet. Die Transfereinrichtung 39 besteht aus einer Stange 39d und einem Transferelement. Das Transferelement besteht aus einem Rotor 39a mit vier Flügeln 45 über der Tonerzuführöffnung 38a sowie aus einem Paar Schnecken 39b und 39c, die hinsichtlich ihrer Wendelrichtung entgegengesetzt ausgebildet sind, um den Toner von beiden Seiten her zu dem Rotor 39a zu befördern.
Wie in den Fig. 14 und 15 zu sehen ist, überdeckt der Rotor 39a die Tonerzuführöffnung 38a mit seinen Flügeln 45, so daß zu keiner Zeit eine übermäßige Tonermenge zugeführt werden kann.
Wie unter Bezugnahme auf Fig. 13 zu sehen ist, sind seitliche Schwenkplatten 46 (von denen in Fig. 13 eine gezeigt ist) an einem Paar geneigter Wände des Tonerbehälters 38, eine vordere Schwenkplatte 47 und eine hintere Schwenkplatte 48 vorgesehen, die aus einem elastischen Material, wie z.B. einer Polyesterfolie, hergestellt sind. Jede Schwenkplatte 46 ist an ihrem oberen Bereich an der Innenfläche des Behälters 38 angebracht, so daß ihr unterer Bereich frei bleibt. Jedes untere Ende der seitlichen Schwenkplatten 46 ist an einem Ende der Schnecke 39b angebracht. Die unteren Teile der seitlichen Bereiche der hinteren Schwenkplatte 48 sind derart auf den seitlichen Schwenkplatten 46 plaziert, daß die hintere Schwenkplatte 48 durch die Schwingungsbewegung der seitlichen Schwenkplatten 46 verschwenkt wird.
Ein Teil des unteren Bereichs der vorderen Schwenkplatte 47 besitzt einen Vorsprung 47a. Der Vorsprung 47a ist an dem in der Nähe der vorderen Schwenkplatte 47 angeordneten Flügel 45 positioniert, wie dies in den Fig. 13 bis 15 zu sehen ist. Die Rotationsrichtung der Transfereinrichtung 39, wie sie durch einen Pfeil A in den Fig. 13 und 15 dargestellt ist, ist so vorbestimmt, daß der Vorsprung 47a nicht in Richtung auf die Öffnung 38a nach unten gebogen werden kann.
Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 10 zu sehen ist, erstreckt sich ein unter dem Tonerbehälter 38 vorgesehenes zylindrisches Gehäuse 49 in einer zu dem Transferelement 39 rechtwinkligen Richtung. In das zylindrische Gehäuse 49 ist ein Tonerzuführrohr 50 gleitend verschiebbar eingesetzt. Eine obere Öffnung 50a ist in dem oberen Bereich des Tonerzuführrohrs 50 ausgebildet. Die Öffnung 50a schafft eine ständige Verbindung zwischen dem Inneren des Rohrs 50 und der Tonerzuführöf fnung 38a des Tonerbehälters 38 innerhalb des Rohrverschiebebereichs. Eine untere Öffnung 50b ist in der unteren Hälfte des Rohrs 50 (an dem rechten Ende in Fig.10) umfangsmäßig ausgebildet. Eine Schnecke 51 ist in dem Rohr 50 drehbar angeordnet, so daß von dem Tonerbehälter 38 nach unten fallender Toner zu dem Ende des Tonerzuführrohrs 50 transportiert wird.
Eine Stange 51a der Schnecke 51 ragt durch das bedienungspersonseitige Ende (oder das linksseitige Ende in Fig. 10) des Tonerzuführrohrs 50 und das Ende des zylindrischen Gehäuses 49 hindurch aus dem Trichter 21 heraus. Wie in Fig. 10 zu sehen ist, drückt bei geschlossener Frontabdeckung 19 des Gerätekörpers 1 die Frontabdeckung 19 mit ihrem inneren Ende gegen das Ende der Stange 51a. Dadurch ist das Tonerzuführrohr 50 in den Gerätekörper 1 hineingedrückt, und das andere Ende des Rohrs 50 bewegt sich in die Öffnung 20a der Entwicklungsvorrichtung 20 hinein.
Zum Schließen der unteren Öffnung 50b des Rohrs 50 ist eine Abdeckung 52 gleitend verschiebbar auf den vorderen Endbereich des Tonerzuführrohrs 50 gepaßt. Die Abdeckung 52 ist zur Ausführung einer Bewegung längs des Tonerzuführrohrs 50 ausgelegt und durch eine Feder 53 stets in Richtung auf das andere Ende des Zuführrohrs 50 vorgespannt.
Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 8, 10 und 12 zu sehen ist, ist ein Antriebszahnrad 55 mit einem Antriebsmotor 54 an dem (in Fig. 8) rechten Endteil des Trichters 21 verbunden. Das Antriebszahnrad 55 ist mit der Stange 39d der Transfereinrichtung 39 durch eine erstes Kopplungszahnrad 56 und ein Zahnrad 57 für die Tonerzufuhr verbunden. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist das erste Kopplungszahnrad 56 mit einem ersten Kegelrad 58 verbunden, und das Kegelrad 58 steht über ein zweites Kegelrad 59 und ein an diesem integral ausgebildetes, zweites Kopplungszahnrad 60 mit einem Ritzel 61 in Verbindung. Das Ritzel 61 ist an der sich von dem Trichter 21 nach außen erstreckenden Stange 51a angebracht und somit treibt das Antriebszahnrad 55 die Schnecke 51 an.

Tonerkartusche

Die Tonerkartusche 42 dient zum Aufnehmen von Toner sowie zum Zuführen des Toners zu dem Tonerbehälter 38. Wie unter Bezugnahme auf die Fig. 16 bis 18 zu sehen ist, besteht die Tonerkartusche 42 aus einem Kartuschenkörper 42a, einem Dichtungselement 62 und einem Aufrollmechanismus.
Der Kartuschenkörper 42a ist kastenförmig ausgebildet und besitzt eine Öffnung 66 am unteren Ende. Im unteren Teil des Kassettenkörpers 42a befinden sich schräg verlaufende Wände, von denen die unteren Enden näher beieinander sind als die oberen. Der Flansch 43 ist in der vorstehend beschriebenen Weise am unteren Ende ausgebildet und wird in die Halter 40 und 41 des Trichterkörpers 37 eingeschoben, wenn die Kartusche 42 an dem Trichterkörper angebracht oder von diesem entfernt werden soll. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist ein Loch 43a zur Verriegelung vorgesehen, mit dem ein Verriegelungsvorsprung 38b des Tonerbehälters 38 in Eingriff gebracht wird, um die Tonerkartusche 42 festzulegen, wenn der Kartuschenkörper 42a auf den Trichterkörper 37 aufgesetzt wird.
Wie in Fig. 18 zu sehen ist, ist die Öffnung 55 der Kartusche 42 vor dem Gebrauch durch das umgefaltete Dichtungselement 42 verschlossen. An dem Flansch 43 befindet sich ein Mechanismus, mit dem das Dichtungselement 62 aufgerollt wird, wenn der Kartuschenkörper 42a auf dem Trichterkörper 37 plaziert ist. Der Mechanismus besteht aus einer Halterung 63, einer Walze 64 und einem Druckelement 65. Die Halterung 63 ist an dem bedienungspersonseitigen Teil des Flansches 43 in integraler Weise ausgebildet.
Die Halterung 63 weist eine U-förmige Kerbe 63a auf, in der die Walze 64 drehbar aufgenommen ist. Das umgefaltete Dichtungselement 62 ist an dem freien Ende an die Walze 64 angeklebt. Die Walze 64 besitzt einen kurbelförmigen Endbereich 64a zur Handhabung, der als Aufroll-Handgriff bezeichnet wird. Das Druckelement 65, das aus Harz mit einer schwammartigen Elastizität besteht, erstreckt sich in Längsrichtung des Dichtungselements 62 die Walze 64 entlang. Das Druckelement 65 drückt auf die Außenfläche des Dichtungselements 62, wenn dieses durch die Walze 64 aufgerollt wird.
Das Dichtungselement 62, wie es in Fig. 18 gezeigt ist, besitzt einen umgefalteten Teil 62a und verschließt die Tonerzuführungsöffnung 66 mit dem zwischen den umgefalteten Teil 62a und dem angeklebten Ende 62b liegenden Teil. In Fig. 17 handelt es sich bei dem in schrägen Linien dargestellten Bereich um einen angeklebten Teil 71 zwischen dem Dichtungselement 62 und dem Umfangsbereich der Öffnung 66. An dem angeklebten Teil 71 ist das Dichtungselement 62 mit einem Klebstoff an dem Kartuschenkörper 42a angebracht, so daß es sich mit einer angemessenen Kraft entfernen läßt.
Wie in Fig. 17 gezeigt ist, ist das Dichtungselement 62 trapezförmig ausgebildet, so daß die Maße zwischen dem umgefalteten Teil 62a und dem Aufrollende 62c auf den einander gegenüberliegenden Seiten des Dichtungselements 62 voneinander verschieden sind. Genauer gesagt trifft die Linie des Aufrollendes 62c in einem Winkel θ auf die Erstreckungsrichtung der Walze 64, so daß die näher bei dem Aufroll-Handgriff 64a liegende Seite des Dichtungselements 62 länger ist als die gegenüberliegende Seite. Bei Erhöhung des Winkels θ ist weniger Kraft zum Entfernen des Dichtungselements 62 an dem angeklebten Teil 71 erforderlich, jedoch wird die Distanz dadurch länger. Der Winkel θ muß daher derart eingestellt sein, daß die Handhabung der Walze 64 nicht zu lange dauert. Wenn aufgrund eines größeren Winkels θ das Dichtungselement von der Walze 64 nicht richtig aufgerollt werden kann und sich dadurch eine Rolle nach Art einer spiraligen Hülse bildet, kann eine Walze verwendet werden, die zwischen ihren beiden Enden unterschiedliche Durchmesser aufweist.
Das Aufrollende 62c des Dichtungselements 52 ist an der Rolle 64 mit einem geeigneten Klebstoffmaterial angebracht, wobei die Linie des Aufrollendes 62c parallel zu der Walze 64 verläuft. Diese Festlegearbeit erfolgt normalerweise in einem Herstellungsvorgang. Da die in der Nähe des Handgriffs 64a befindliche Seite des Dichtungselements 62 hinsichtlich der Länge zwischen dem umgefalteten Teil 62a und dem Aufrollende 62c länger ist als die andere Seite, weist die Seite in der Nähe des Handgriffs 64 aufgrund des Längenunterschieds ein größeres Maß an loser bzw. durchhängender Länge auf als die andere Seite, wie dies in Fig. 16 gezeigt ist.

Vorbereitungen für den Einsatz

Wenn die Entwicklungseinheit 10 in dem Gerätekörper 1 angeordnet wird, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, wird der Trichter 21 an der Entwicklungsvorrichtung 20 festgelegt, und danach wird die Frontabdeckung 19 geschlossen. Der Endbereich des Tonerzuführrohrs 50 wird somit in die Verbindungsöf fnung 20a der Entwicklungsvorrichtung 20 eingeführt, da die Innenfläche der Frontabdeckung 19 die Stange 51a (in Fig.10) nach rechts drückt. Das Ende der Abdeckung 52 an dem Tonerzuführrohr 50 berührt den Rand der Öffnung 20a der Entwicklungsvorrichtung 20, und danach wird die Abdeckung 52 unter Druckbeaufschlagung der Feder 53 in Relation zu dem Tonerzuführrohr 50 zurückbewegt, um dadurch die untere Öffnung 50b des Tonerzuführrohrs 50 zu öffnen.

Tonerzufuhr

Der Transportweg des Toners ist in Fig. 12 dargestellt. Die Schnecke 32 der Entwicklungsvorrichtung 20 wird durch ein nicht gezeigtes Antriebssystem kontinuierlich rotationsmäßig bewegt. Die Transfereinrichtung 39 und die Schnecke 51 des Trichters 21 sind jedoch normalerweise gestoppt.
Wenn ein Tonerzuführbefehl bei einem Kopiervorgang aufgrund des Tonerverbrauchs abgegeben wird, wird der Antriebsmotor 54 gestartet, und das Antriebszahnrad 55 des Trichters 21 dreht sich. Die Rotation des Antriebszahnrads 55 wird durch das erste Kopplungszahnrad 56 und das Tonerzuführzahnrad 57 auf die Transfereinrichtung 39 übertragen. Bei Rotation der Transfereinrichtung 39 wird ein Teil des (in Fig. 8) auf der linken Seite befindlichen Toners durch das Schneckenteil 39b zu dem Rotor 39a transportiert, und ein (in Fig. 8) auf der rechten Seite befindlicher weiterer Teil wird durch das Schneckenteil 39a zu dem Rotor 39a transportiert. Der Rotor 39a gestattet durch die Flügel 45 ein Durchführen einer konstanten Tonermenge durch die Tonerzuführöffnung 38a nach unten.
Zusätzlich zu der Rotation der Transfereinrichtung 39 wird die Rotation des ersten Kopplungszahnrads 56 durch die Kegelräder 58 und 59 und das zweite Kopplungszahnrad 60 auf das Ritzel 61 übertragen. Somit dreht sich die mit dem Ritzel 61 in Verbindung stehende Stange 5la, so daß eine Rotation der Schnecke 51 hervorgerufen wird. Infolgedessen wird von der Zuführöffnung 38a herabgefallener Toner in dem Tonerzuführrohr 50 (in Fig. 10) nach rechts transportiert. Der durch die Schnecke 51 transportierte Toner wird dem Zuführteil 20c der Entwicklungsvorrichtung 20 durch die untere Öffnung 50b des Tonerzuführrohrs 50 zugeführt.
Der dem Tonerzuführteil 20c der Entwicklungsvorrichtung 20 zugeführte Toner wird durch die Schnecke 32 in Längsrichtung des Zuführteils 20c transportiert. Da ein Schlitz 20b sich in Längsrichtung unter der Schnecke 32 erstreckt, wird der Toner durch den Schlitz 20b hindurch der Rührwalze 31 um dem Schaufelrotor 30 zugeführt. Wenn die Konzentration des Toners dann einen vorbestimmten Pegel erreicht, stoppt der Tonerzuführbefehl, und der Antriebsmotor 54 des Trichters 21 stoppt, so daß der Tonerzuführvorgang beendet wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen Tonerzuführvorgang ist aufgrund der Tatsache, daß sich die Tonerzuführöffnung 38a nicht am Ende, sondern in der Mitte des Trichters 21 befindet, die Transportdistanz des Toners in dem Tonerbehälter 38 kurz. Die Verweilzeit des zu Beginn an den seitlichen Enden des Behälters 38 befindlichen Toners ist dadurch reduziert, so daß eine geringere Menge Toner an den Innenflächen des Behälters 38 haftenbleiben kann.
Der Rotor 39a der Transfereinrichtung 39 gestattet nur ein Hindurchfallen der vorbestimmten Tonermenge durch die Öffnung 38a, und dieser Rotor 39a schließt die Öffnung 38a mit seinen Flügeln 45, wenn der Rotor 39a stoppt. Der Toner kann somit nicht im Übermaß zugeführt werden, und daher kann weder ein durch zu viel Toner verursachtes Problem noch ein durch Ausbreitung des Toners bedingtes Problem auftreten.

Tonerbewegung

Bei dem vorstehenden Tonerzuführvorgang dreht sich die Stange 39d zum rotationsmäßigen Bewegen des Schneckenteils 39b. Da das Schneckenteil 39b mit den unteren Enden der seitlichen Schwenkplatten 46 zu jedem seiner Enden hin in Berührung steht, werden die unteren Enden der Schwenkplatten 46 während der Rotation der Schnecke 39b abwechselnd durch die Schnecke hochgedrückt und nicht hochgedrückt. Infolgedessen führen die unteren Teile der seitlichen Schwenkplatten 46 eine Schwenkbewegung um den oberen Teil aus. Durch die Schwingungsbewegung der seitlichen Schwenkplatten 46 wird auch eine Schwenkbewegung der rückwärtigen Schwenkplatte 48 hervorgerufen, da die beiden seitlichen Enden der rückwärtigen Schwenkplatte 48 auf den seitlichen Schwenkplatten 46 aufliegen.
Die vordere Schwenkplatte 47 führt ebenfalls eine Schwenkbewegung ähnlich der vorstehend genannten aus, da der Vorsprung 47a der vorderen Schwenkplatte 47 auf einem der Flügel 45 liegt und das untere Ende der vorderen Schwenkplatte durch die Flügel 45 durch die Rotation des Rotors 39a hochgedrückt und nicht umgekehrt gedrückt wird.
Die Schwenkplatten 46 bis 48 führen somit bei der Zufuhr des Toners eine Schwenkbewegung gegenüber den vier schrägen Wänden in dem Tonerbehälter 38 aus, so daß der Toner in dem Tonerbehälter 38 sich zum Boden nach unten bewegen kann und nicht an den Schrägen hängenbleibt.

Austausch der Entwicklungsvorrichtung

Dieser Vorgang wird unter Bezugnahme auf ein Austauschen der Entwicklungsvorrichtung 20 z.B. zum Ändern der Entwicklungsfarben beschrieben. Der Trichter 21 enthält üblicherweise Toner einer bestimmten Farbe, wie z.B. Schwarz, wobei es sich um die am häufigsten verwendete Farbe handelt. Wenn die Entwicklungsfarbe zum Beispiel auf Rot geändert wird, wird die Verriegelung zwischen dem oberen Bereich 1a und dem unteren Bereich lb des Gerätekörpers 1 in Fig. 6 geöffnet, und der obere Bereich la wird im Gegenuhrzeigersinn um das Gelenk 18 verschwenkt, um den Körper 1 zu öffnen. Durch Öffnen des oberen Bereichs 1a wird das Gestängeelement 34 nach oben gezogen, so daß die vordere Platte 22 und die hintere Platte, die mittels der Stifte 33 mit den Gestängeelementen 34 verbunden sind, eine Drehbewegung um die Schwenkpunkte 23 ausführen. Die vorstehend genannte Situation ist in Fig. 19 veranschaulicht. In dem Zustand der Fig. 19 läßt sich die Entwicklungsvorrichtung 20 aus dem Gerätekörper 1 heraus nach oben bewegen.
Danach wird die Stange 51a des Trichters 21 in Richtung auf die Bedienungsperson gezogen, so daß die Stange 51a, die Schnecke 51 und das Tonerzuführrohr 50 sich nach links bewegen (in bezug auf Fig. 10, wie dies in unterbrochenen Linien dargestellt ist). Infolgedessen gelangt der rechte Endbereich des Tonerzuführrohrs 50 aus der Öffnung 20a der Entwicklungsvorrichtung 20 heraus, so daß der Trichter 21 und die Entwicklungsvorrichtung 20 voneinander getrennt sind. Anschließend wird die. Entwicklungsvorrichtung 20 durch das Ergreifen des Handgriffs 28 nach oben gezogen, so daß die Halterungselemente 26 und 28 aus den Taschen P1 und P2 der Seitenplatten herausgelangen und die Entwicklungsvorrichtung 20 entlang der Führungen 24 und 25 aus dem Gerätekörper 1 heraus nach oben geschoben wird.
Als nächstes wird zum Beispiel eine roten Toner enthaltende, rote Entwicklungsvorrichtung 20 in den Gerätekörper 1 eingesetzt, und die Halterungselemente 26 und 27 werden zur Ausführung einer Bewegung entlang der Führungen 24 und 25 der Platte 22 nach unten veranlaßt. Die Halterungselemente 26 und 27 werden dadurch von den Taschen P1 und P2 gehalten. Da es sich bei der Oberfläche der das HaIterungselement 26 haltenden Führung 25 um einen Kreisbogenteil mit einem Radius R handelt, dessen Zentrum mit dem der fotoleitfähigen Trommel 8 zusammenfällt, ist die Distanz zwischen der Entwicklungswalze 29 und der fotoleitfähigen Trommel 8 exakt auf dem vorbestimmten Wert gehalten, selbst wenn die Position des Halterungselements 26 von der vorbestimmten Position in der vertikalen Richtung verschieden ist.
Wenn die Entwicklungsvorrichtung 20 durch die Taschen P1 und P2 gehaltert ist, drückt die Bedienungsperson gegen die Stange 51a des Trichters 21. Die roten Toner enthaltende Entwicklungsvorrichtung 20 besitzt jedoch nicht die Verbindungsöf fnung 20a und die Schnecke 32, die bei der schwarzen Entwicklungsvorrichtung vorgesehen sind. Es gibt daher keinen Bereich, der die Abdeckung 52 zurückdrückt, so daß die untere Öffnung 50b des Tonerzuführrohrs 50 durch das Vorhandensein der Feder 53 immer noch durch die Abdeckung 52 verschlossen ist, selbst wenn das Tonerzuführrohr 50 des Trichters 21 mit Druck beaufschlagt wird. In diesem Fall erfaßt außerdem ein Detektor, wie z.B. ein Schalter (nicht gezeigt), die eingesetzte Entwicklungsvorrichtung 20, bei der es sich nicht um die schwarze Entwicklungsvorrichtung handelt, so daß der Motor zum Zuführen von Toner nicht aktiviert wird.
Wenn die erstere, schwarze Entwicklungsvorrichtung 20 wieder eingesetzt wird, wird die schwarze Entwicklungsvorrichtung 20 in den Taschen P1 und P2 durch einen ähnlichen Vorgang gehaltert, wie er vorstehend beschrieben wurde. Die Stange 51a wird dann durch die Bedienungsperson eingedrückt, so daß das Ende des Tonerzuführrohrs 50 in die Öffnung 20a der Entwicklungsvorrichtung 20 eingeführt wird. Selbst wenn die Bedienungsperson die Schneckenachse 51a nicht eindrückt, drückt die Frontabdeckung 19 beim Schließen der Abdeckung 19 mit ihrer Innenfläche gegen die Schneckenachse 51a, so daß sich das Ende des Tonerzuführrohrs 50 automatisch in die Öffnung 20a der Entwicklungsvorrichtung 20 hineinbewegt.
Bei dem vorstehenden Austauschvorgang der Entwicklungsvorrichtungen 20 wird die Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel 8 nicht beschädigt, da sich die Entwicklungsvorrichtungen 20 geführt durch die Führungen 24 und 25 zu ihrer Montage nach unten schieben lassen und zu ihrer Entnahme nach oben schieben lassen. Da außerdem nur die Entwicklungsvorrichtungen 20, d.h. ein Teil der Entwicklungseinheit, bei einer Änderung der Entwicklungsfarbe ausgetauscht werden, ist dieser Vorgang erleichtert. Diese Entwicklungseinheit läßt sich verwenden, wenn eine große Anzahl von Kopien in einer bestimmten Farbe hergestellt werden muß, da sich ein spezieller Farbtoner in der Tonerkartusche 42 des Trichters 21 aufnehmen läßt.
Da das Tonerzuführrohr 50 durch die Bewegung der Frontabdeckung 19 des Gerätekörpers 1 in die Entwicklungsvorrichtung 20 eingeführt wird, werden der Trichter 21 und die Entwicklungsvorrichtung 20 automatisch miteinander verbunden, wenn die Entwicklungsvorrichtungen 20 ausgetauscht werden. Da die untere Öffnung 50b des Tonerzuführrohrs 50 außerdem automatisch von der Abdeckung 52 abgedeckt wird, wenn die Entwicklungsvorrichtung 20 in einer anderen Farbe als der speziellen Farbe (schwarz bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel) verwendet wird, kommt es zu keinem Auslaufen des speziellen Farbtoners.
Außerdem kippt die Tonerkartusche 42 bei der vorstehenden Entwicklungseinheit in der in Fig. 19 gezeigten Weise, wenn die Entwicklungsvorrichtungen 20 ausgetauscht werden, so daß jeglicher Teil von an dem schräg verlaufenden Teil 42b der Tonerkartusche 42 verbliebenem Toner auf den Boden des Behälters nach unten fällt. Dies bedeutet, daß der gesamte Toner problemlos nach unten fallen kann, selbst wenn eine Tonerkartusche 42 zur Erhöhung ihres Volumens in seitlicher Richtung erweitert ist.

Einsetzen der Tonerkartusche

Bevor eine neue Tonerkartusche 42 in der Entwicklungseinheit angebracht werden kann, muß eine leere Tonerkartusche 42 unter Niederdrücken des Vorsprungs 38b in horizontaler Richtung herausgezogen und sodann weggeworfen werden. Anschließend wird die neue Tonerkartusche 42 in horizontaler Richtung eingeschoben, wobei ihr Flansch 43 in die Halter 40 und 41 des Tonerbehälters 38 eingesetzt wird. Infolgedessen wird der Vorsprung 38b mit dem in dem Flansch 43 ausgebildeten Loch 43a in Eingriff gebracht, um die neue Tonerkartusche 42 zu verriegeln.
Als nächstes wird die Walze 64 (in Fig. 18) im Uhrzeigersinn gedreht, um das umgefaltete Dichtungselement 62 aufzurollen, wie dies in den Fig. 20A und 20B gezeigt ist. Da jeder aufgerollte Teil des Dichtungselements 62 auf jedem Teil der Walze 64 dieselbe Länge besitzt, wie dies in Fig. 21 gezeigt ist, ist der durchhängende Teil des Dichtungselements 62 in der Nähe des Handgriffs 64a bei Beginn des Abziehens des Dichtungselements 62 weiterhin vorhanden. Beim Abziehen des Dichtungselements 62 durch Aufrollen wird ein Teil der Seite mit der kürzesten Länge zwischen dem umgefalteten Teil 62a und dem Aufrollende 62c, genauer gesagt der am weitesten von dem Handgriff 64a entfernte Teil des Dichtungselements 62, als erstes von dem Behälter 38 abgezogen. Fig. 21 zeigt den Zustand, in dem das Dichtungselement 62 in bezug auf seinen umgefalteten Teil diagonal abgezogen wird, so daß der Toner in dem Kartuschenkörper 42 nach und nach herausfällt und dadurch zugeführt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die größte Fläche des zu jedem Zeitpunkt abzuziehenden angeklebten Teils stets geringer als bei dem herkömmlichen Beispiel, so daß die zum Entfernen des Dichtungselements 62 erforderliche maximale Kraft reduziert ist. Insbesondere beim Beginn des Abziehens des Dichtungselements 62 ist die erforderliche Kraft im Vergleich zu der einer herkömmlichen Vorrichtung vermindert, wodurch sich dieser Vorgang leichter ausführen läßt.
Beim Aufrollen des Dichtungselements 62 durch die Walze 64 wird seine Außenfläche durch das Druckelement 65 mit Druck beaufschlagt, wie dies in Fig. 20C gezeigt ist. Da das aufgerollte Dichtungselement 62 durch das Druckelement 65 mit Druck beaufschlagt wird, kommt es zu keiner Vergrößerung des Durchmessers des aufgerollten Dichtungselements 62 aufgrund seiner Elastizität. Außerdem kann das Druckelement 65 das Dichtungselement 62 von an dessen Oberfläche anhaftendem Toner reinigen, während das Dichtungselement 62 aufgerollt wird.
Der Aufrollmechanismus bei diesem Ausführungsbeispiel benötigt somit keinerlei Einwegmechanismus zum Festlegen der Aufrollrichtung, während ein herkömmlicher Aufrollmechanismus einen Einwegmechanismus zur Gewährleistung benötigt, daß die dem Toner ausgesetzte Oberfläche des Dichtungselements stets innen liegend angeordnet wird. Da das Druckelement 65 außerdem in der vorstehend beschriebenen Weise ein Aufweiten des aufgerollten Dichtungselements 62 verhindert, ist die Auswahl des Materials, aus dem das Dichtungselement 62 gebildet sein kann, weniger eingeschränkt; dadurch steigert sich das Ausmaß der Freiheit bei der Wahl seines Materials.

Modifikationen

(a) Wie in den Fig. 22 und 23 gezeigt ist, können ein erstes Dichtungselement 67 und ein zweites Dichtungselement 68 mit unterschiedlichen Längen auf einer Walze 64 verwendet werden, wobei das zweite Dichtungselement 68 mehr Durchhang aufweist als das erste Dichtungselement 67, während bei dem vorstehenden Beispiel eine Sitzeinrichtung ein Dichtungselement 62 aufweist.
Bei diesem Beispiel besitzt der Kartuschenkörper 42a eine erste Öffnung 69 und eine zweite Öffnung 70 zum Zuführen von Toner in dem ersten Dichtungselement 67 und dem zweiten Dichtungselement 70 entsprechender Weise, wie dies in Fig. 23 gezeigt ist.
Bei Beginn des Aufrollens der Dichtungselemente 67 und 68 verläßt das erste Dichtungselement 67 als erstes den Kartuschenkörper 42a, woraufhin das Dichtungselement 67 beginnt, diesen zu verlassen. Die bei Beginn des Aufrollens erforderliche Kraft ist somit vermindert. Durch Verändern der Längendifferenz der Dichtungselemente 67 und 68 zwischen den umgefalteten Teilen 67a und 68a sowie der Walze 64 läßt sich somit der Zeitpunkt steuern, zu dem das Abziehen der Dichtungselemente 67 und 68 beginnt.
(b) Es können Dichtungselemente mit mehr als zwei Sitzeinrichtungen verwendet werden, obwohl bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 22 Dichtungselemente mit zwei Sitzeinrichtungen verwendet werden.
(c) Fig. 24 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Tonerkartusche 42 besitzt eine Tonerzuführungsöffnung 66 sowie ein erstes und ein zweites Dichtungselement 67 und 68 zum Verschließen der Öffnung 66. Zwischen dem ersten Dichtungselement 67 und dem zweiten Dichtungselement 68 befindet sich ein aufgestapelter bzw. überlagerter Dichtungsteil 72, der in ähnlicher Weise an den angeklebten Teil 71 angeklebt ist. An dem angeklebten Teil 72 befindet sich das zweite Dichtungselement 68 zwischen der Kartusche 42a und dem ersten Dichtungselement 67.
Bei diesem Ausführungsbeispiel beginnt zuerst das Abziehen des ersten Dichtungselements 67, woraufhin das zweite Dichtungselement 68 folgt. Auf der Walze 64 wird das zweite Dichtungselement 68 in dem Bereich des Teils 72 dem ersten Dichtungselement 67 überlagert.
(d) Eine Walze 75 mit einem Teil 75a großen Durchmessers und einem Teil 75b kleinen Durchmessers, wie sie in Fig. 25 gezeigt ist, kann anstatt der vorstehend beschriebenen Walze 74 verwendet werden. Bei dieser Modifikation können die Dichtungselemente 87 und 88 unterschiedliche Längen aufweisen.
Gemäß dieser Modifikation ist die zum Entfernen erforderliche Kraft minimal, da die Umfangsgeschwindigkeiten der Dichtungselemente 87 und 88 unterschiedlich sind.
(e) Bei den in den Fig. 22 bis 25 gezeigten Ausführungsbeispielen kann wenigstens eines der Dichtungselemente eine trapezförmige Gestalt aufweisen, die ähnlich der des in Fig. 17 gezeigten Ausführungsbeispiels ist.
In Fig. 26 beinhaltet ein Ausführungsbeispiel zwei Dichtungselemente 76 und 77 mit trapezförmiger Gestalt. Fig. 26 zeigt die Dichtungselemente 76 und 77 vor ihrer Anbringung an der Walze 64.
(f) Fig. 27 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem jedes der beiden Dichtungselemente 78 dieselbe Länge und eine trapezförmige Gestalt aufweist.
(g) Fig. 28 bis 30 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Kartuschenkörper 42a zwei Öffnungen 69 und 70 am Boden. Die Öffnung 70 ist durch ein erstes Dichtungselement 67 verschlossen, und die Öffnung 69 ist durch ein zweites Dichtungselement 68 verschlossen, das länger ist als das erste Dichtungselement 67. Im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel befindet sich das erste Dichtungselement 67 neben dem Handgriff 64a der Walze 64. Angeklebte Teile 73 und 74 der Dichtungselemente 67 und 68 besitzen eine bergkuppelartige Gestalt, wobei ihre Zentren entlang der Abziehrichtung nach außen ragen.
Fig. 30 zeigt eine Perspektivansicht des zerlegten Kartuschenkörpers 42a. Es ist eine Abdeckplatte 80 vorgesehen, die sich am Boden des Kartuschenkörpers 42a anbringen und von diesem entfernen läßt. Die Abdeckplatte 80 ist zum Abdecken der durch die Dichtungselemente 67 und 68 verschlossenen Öffnungen 69 und 70 ausgelegt.
Entlang der beiden Enden in seitlicher Richtung besitzt die Abdeckplatte 80 Gleitführungen 81a und 81b, die in einer Schnittansicht C-förmig ausgebildet sind. Die Gleitführungen 81a und 81b dienen zum Aufschieben auf die beiden Enden des Flansches 43 des Kartuschenkörpers 42a. Die Enden der Gleitführungen 81a und 81b besitzen Anschläge 82a und 82b zum Stoppen der Abdeckplatte 80 an der Position unmittelbar unterhalb des Flansches 43.
Wenn die Abdeckplatte 80 an einer neuen Tonerkartusche 42 angebracht wird, werden die Gleitführungen 81a und 81b auf den Flansch 43 des Kartuschenkörpers 42a gepaßt, und danach wird die Abdeckplatte 80 aufgeschoben, bis die Anschläge 82a und 82b mit dem Flansch 43 in Berührung treten.
In diesem Fall wird die Abdeckplatte 80 von der Seite her aufgeschoben, die der Seite mit der Walze 64 gegenüberliegt, wie dies in Fig. 30 gezeigt ist. Der durchhängende Teil des zweiten Dichtungselements 68 kann somit beim Aufschieben der Abdeckplatte 80 nicht in den schmalen Spalt zwischen dem Flansch 43 und der Abdeckplatte 80 eingeklemmt werden. Infolgedessen lassen sich die Dichtungselemente 67 und 68 problemlos von dem Flansch 43 abziehen, nachdem die Tonerkartusche 42 an dem Trichterkörper des Gerätekörpers angebracht worden ist.
Beim Entfernen einer verbrauchten Tonerkartusche 42 von dem Trichterkörper 37 des Gerätekörpers 1 wird außerdem ein Vorgang umgekehrt zu dem vorstehend beschriebenen ausgeführt, wie dies in Fig. 31 dargestellt ist. Genauer gesagt, es werden die Gleitführungen 81a und 81b von der näher bei der Walze 64 befindlichen Seite auf den Flansch 43 gepaßt, bis die Enden der Führungen 81a und 81b, die den anderen Enden mit den Anschlägen 82a und 82b gegenüberliegen, mit Enden 40a und 41a der Halter 40 und 41 des Trichterkörpers 37 in Berührung gelangen. Der Zustand zu diesem Zeitpunkt ist in Fig. 32 dargestellt, bei der es sich um eine seitliche Schnittansicht handelt. Wenn der Endbereich der Abdeckplatte 80 eingeführt ist, drückt die Abdeckplatte 80 den Vorsprung 38b des Trichterkörpers 37 in Fig. 10 nach unten, so daß die Tonerkartusche 42 in Richtung auf die Bedienungsperson herausgezogen werden kann. Danach wird die Tonerkartusche 42 entlang der Gleitführungen 8la und 8lb in horizontaler Richtung auf die Abdeckplatte 80 gezogen.
Außerdem kann die in Fig. 16 gezeigte Tonerkartusche fast in derselben Weise wie die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 30 bis 32 beschriebene Tonerkartusche betätigt werden, und die Abdeckplatte 80 läßt sich selbstverständlich in Kombination mit jeglicher der Tonerkartuschen verwenden und handhaben, die vorstehend in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsbe ispie len und Zeichnungsfiguren beschrieben worden sind.
(h) Die Walze 64 läßt sich beim Aufrollen des Dichtungselements 62 im Gegenuhrzeigersinn drehen. Durch eine Rotation der Walze 64 im Gegenuhrzeigersinn wird das Dichtungselement 62 zu einer Rolle geformt, bei der die Toner aufweisende Oberfläche innen liegt, so daß weniger Toner verstreut wird.
(i) Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 16 erstreckt sich ein Druckelement 65 über die Länge des Dichtungselements 62. Stattdessen können auch mehrere Druckelemente 65 vorgesehen sein, wobei zwischen den jeweiligen Druckelemente ein Abstand vorgesehen ist.
(j) Ein Kopiergerät, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird, ist nicht auf den muschelförmigen Typ begrenzt, bei dem ein Kopiergerätekörper 1 zum Öffnen desselben aus einem oberen Bereich la und einem unteren Bereich 1b besteht, obwohl die vorliegende Erfindung in den vorstehenden Ausführungsbeispielen bei dem muschelförmigen Typ verwendet wird. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auch bei einem Kopiergerät mit einem verschiebbaren Auflageglas verwendet werden. Bei diesem Typ von Kopiergerät können nach dem Verschieben des Auflageglases aus seiner Position über dem Gerätekörper zur Schaffung einer Öffnung in dem oberen Bereich die Entwicklungseinheiten durch die Öffnung hindurch ausgetauscht werden.
(k) Obwohl die Entwicklungseinheit der vorliegenden Erfindung bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen bei einem Kopiergerät angewendet wird, kann die vorliegende Erfindung auch bei anderen Typen von Bilderzeugungsvorrichtungen verwendet werden, wie z.B. bei einem Drucker und einem Faxgerät.
Die vorausgehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dient lediglich dem Zweck der Erläuterung und nicht zur Einschränkung der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen und deren Äquivalenten definiert ist.

Claims

1. Tonerkartusche (42), die folgendes aufweist:

- einen Kartuschenkörper (42a) mit einer Tonerzuführungsöffnung (66);

- ein Dichtungselement (62) mit einem umgefalteten Teil (62a), wobei die Tonerzuführungsöffnung (66) mit dem Bereich des Dichtungselements (62) zwischen dem umgefalteten Teil (62a) und einem angeklebten Ende (62b) abgedichtet ist;

- eine Aufrolleinrichtung (63, 64) zum Aufrollen des Dichtungselements (62) von einem Aufrollende (62c) des Dichtungselements (62) her;

dadurch gekennzeichnet,

daß das Dichtungselement entlang jeder Seite unterschiedliche Längen zwischen dem umgefalteten Teil (62a) und dem Aufrollende (62c) aufweist.

2. Tonerkartusche nach Anspruch 1, wobei die Aufrolleinrichtung (63, 64) Halterungen (63) und eine durch die Halterungen (63) drehbar gelagerte Walze (64) mit einem Handgriff (64a) an einem Ende aufweist.

3. Tonerkartusche nach Anspruch 1 oder 2, wobei

- das Dichtungselement (62) trapezförmig ausgebildet ist und das Aufrollende (62c) sich in einer die Richtung der Achse der Walze (64) kreuzenden Richtung erstreckt; und

- das Dichtungselement (62) an der Walze (64) derart befestigt ist, daß das Aufrollende (62c) sich parallel zu der Achse der Walze (64) erstreckt.

4. Tonerkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei

- der Kartuschenkörper (42a) in der Draufsicht rechteckig ist; und

- die Achse der Walze (64) sich in Längsrichtung des Kartuschenkörpers (42a) erstreckt.

5. Tonerkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei

- der Kartuschenkörper (42a) kastenförmig ausgebildet ist und die Tonerzuführungsöffnung (66) an seinem Boden besitzt und ein Flansch (43) die Tonerzuführungsöffnung (66) umgibt; und

- die Halterungen (63) sich an dem Flansch (43) befinden.

6. Tonerkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin mit einem Druckelement (65), um gegen die Außenfläche des mittels der Aufrolleinrichtung (63, 64) aufgerollten Dichtungselements (62) zu drücken.

7. Tonerkartusche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit

einem ersten Dichtungselement (67, 76, 87); und

- einem zweiten Dichtungselement (68, 77, 88) zum Schließen der Tonerzuführungsöffnung (66, 69, 70) des Kartuschenkörpers (42a).

8. Tonerkartusche nach Anspruch 7, wobei das erste Dichtungselement (67, 76, 87) und das zweite Dichtungselement (68, 77, 88) zwischen den umgefalteten Teilen (67a, 68a) und der Aufrolleinrichtung (63, 64) Längen besitzen, die voneinander verschieden sind.

9. Tonerkartusche (42), die folgendes aufweist:

- einen Kartuschenkörper (42a) mit einer Tonerzuführungsöffnung (66, 69, 70);

- Dichtungseinrichtungen (67, 68; 76, 77; 87, 88) mit einer Vielzahl von Dichtungselementen (67, 68) mit jeweils einem umgefalteten Teil (67a, 68a), wobei die Tonerzuführungsöffnung (66, 69, 70) mit Bereichen der Dichtungselemente zwischen den jeweiligen umgefalteten Teilen (67a, 68a) und angeklebten Enden abgedichtet ist;

- eine Aufrolleinrichtung (63, 64, 75) zum Aufrollen der Dichtungselemente (67, 68; 76, 77; 87, 88) von ihren jeweiligen Aufrollenden her;

dadurch gekennzeichnet,

daß die Dichtungselemente (67, 68) zwischen den jeweiligen umgefalteten Teilen (67a, 68a) und den Aufrollenden Längen besitzen, die voneinander verschieden sind.

10. Tonerkartusche nach Anspruch 9, wobei

- die Tonerzuführungsöffnung (66, 69, 70) eine erste Öffnung (69) und eine zweite Öffnung (70) aufweist; und

- die Dichtungselemente (67, 68; 76, 77; 87, 88) ein erstes Dichtungselement (67, 76, 87) zum Verschließen der ersten Öffnung (69) und ein zweites Dichtungselement (68, 77, 88) zum Verschließen der zweiten Öffnung (70) aufweisen.

11. Tonerkartusche nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Aufrolleinrichtung (63, 64, 75) Halterungen (63) sowie eine durch die Halterungen (63) drehbar gelagerte Walze (64, 75) mit einem Handgriff (64a) an einem Ende aufweist.

12. Tonerkartusche nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei jedes der Dichtungselemente (67, 68; 76, 77; 87, 88) an den Kartuschenkörper (42a) angeklebt ist und das angeklebte Teil am Abzieh-Anfangsteil eine Endlinie aufweist, die in Abziehrichtung nach außen gekrümmt ist.

13. Tonerkartusche nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei

- die Halterungen (63) sich an dem Flansch (43) befinden.

14. Tonerkartusche nach einem der Ansprüche 9 bis 13, weiterhin mit einem Druckelement (65), um gegen die Außenfläche der mittels der Aufrolleinrichtung (63, 64, 75) aufgerollten Dichtungselemente (67, 68; 76, 77; 87, 88) zu drücken.

15. Tonerkartusche nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei wenigstens eines der Dichtungselemente (76, 77) mit Seiten gebildet ist, deren Längen zwischen dem umgefalteten Teil (67a, 68a) und den Aufrollenden voneinander verschieden sind.

16. Tonerkartusche nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei

- der Kartuschenkörper (42a) eine Tonerzuführungsöffnung (66) aufweist; und

- die Dichtungselemente (67, 68) ein erstes Dichtungselement (67) und ein zweites Dichtungselement (68) mit einem dazwischen festgeklebten Teil (72) aufweisen.