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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rühreinrichtung zum Rühren von Pulver, so wie
Toner, und eine Tonerpatrone, die mit einer solchen Rühreinrichtung ausgestattet ist.
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In elektrostatischen Kopierern, elektrostatischen Druckern und elektrostatischen
Faxgeräten wird ein elektrostatisches latentes Bild auf einem elektrostatischen
lichtempfindlichen Material gebildet und dann in ein Tonerbild entwickelt. Ein
Entwicklungsgerät zum Entwickeln des elektrostatischen latenten Bilds in das Tonerbild
umfasst ein Entwicklungsgehäuse, in dem ein sogenannter Einkomponentenentwickler,
der nur aus dem Toner besteht, oder ein sogenannter Zweikomponentenentwickler
enthalten ist, der aus dem Toner und Trägerpartikeln besteht, ein
Entwicklerauftragsmittel zum Befördern des in dem Entwicklungsgehäuse enthaltenen
Entwicklers zu einer Entwicklungszone, um ihn auf das elektrostatische
lichtempfindliche Material aufzutragen, und ein Tonerauffüllmittel zum Auffüllen des
Entwicklungsgehäuses mit dem Toner. Das Tonerauffüllmittel umfasst gewöhnlich eine
Tonerpatrone, die lösbar befestigt ist. Eine typische Tonerpatrone umfasst einen
Behälter mit einer Tonerabgabeöffnung, einen in dem Behälter enthaltenen Toner und
eine Rühreinrichtung, die den in dem Behälter vorhandenen Toner zum Verhindern
seiner Agglomeration rührt. In vielen Fällen hat die Rühreinrichtung die Funktion, den
Toner in eine erforderliche Richtung zusätzlich zu der Funktion zum Rühren des Toners
zu befördern. Ein solcher Typ von Rühreinrichtung wird durch eine Drehwelle gebildet,
die sich drehbar angebracht zwischen beiden Seitenwänden des Behälters erstreckt,
wobei eine Mehrzahl von Armen in der axialen Richtung in einem feststehenden
Abstand vorgesehen ist und sich in einer radialen Richtung von der Drehwelle erstreckt,
und eine Mehrzahl von Schaufeln zwischen den Armen angebracht ist. Die Schaufeln
sind an den Positionen eines einzigen Winkels oder an Positionen von zwei Winkeln
angebracht, die sich voneinander um 180 Grad unterscheiden. Ein Ende der Drehwelle
der Rühreinrichtung steht über die Seitenwand des Behälters nach außen vor, und ein
Eingangsgetriebe ist an dem vorstehenden Ende befestigt. Wenn die Tonerpatrone an
einer erforderlichen Position der Entwicklungseinrichtung angebracht wird, wird das an
der Drehwelle der Rühreinrichtung befestigte Eingangsgetriebe antreibbar an einen
Elektromotor über einen Übersetzungsgetriebezug gekoppelt, wodurch die Drehwelle
der Rühreinrichtung, die Arme und Schaufeln durch den Elektromotor angetrieben
werden.
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Die oben genannte konventionelle Tonerpatrone hat jedoch das folgende Problem, das
gelöst werden muss. Das heißt, da eine Mehrzahl von Schaufeln der Rühreinrichtung in
einer konzentrierten Weise an Positionen eines einzigen Winkels oder an den Positionen
von zwei voneinander um 180 Grad verschiedenen Winkeln angeordnet ist, variiert die
zum einmaligen Drehen der Drehwelle benötigte Drehkraft umfassend. Mit anderen
Worten, es wird eine beträchtlich große Drehkraft benötigt. Deshalb wird ein relativ
teuerer Elektromotor benötigt, der eine große Ausgangsdrehkraft erzeugt, und außerdem
muss die Rühreinrichtung so ausgelegt sein, dass sie eine relativ große Starrheit besitzt.
Obwohl die benötigte maximale Drehkraft durch Verringern der effektiv wirkenden
Flächen des Schaufeln für den Toner verkleinert werden kann, nimmt die Effizienz der
Tonerrühr- und Beförderungsfunktionen der Schaufeln unvermeidbar ab.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drehmittel in einem Behälter so zu
lagern, dass es genau positioniert ist und einfach eingesetzt und entfernt werden kann.
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Der vorliegenden Erfindung zufolge wird eine Kombination eines Behälters zum
Enthalten eines Toners und eines drehbar in dem genannten Behälter angebrachten
Drehmittels geschaffen, wobei der genannte Behälter gegenüberliegende Seitenwände
aufweist, und das genannte Drehmittel eine Drehwelle aufweist, die drehbar zwischen
den genannten Seitenwänden angebracht ist, und bei der ein Blindloch an einer
Innenseite einer Seitenwand definiert ist, und ein Ende der genannten Drehwelle eine
beinahe kugelartige Form hat und in das genannte Blindloch eingeführt wird.
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Die Erfindung soll im folgenden weiter nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
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Fig. 1 eine Schnittansicht in der axialen Richtung einer Tonerpatrone ist, die gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, bei der
jedoch der in einem Behälter enthaltene Toner weggelassen ist;
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Fig. 2 eine Draufsicht ist, die die in Fig. 1 gezeigte Tonerpatrone darstellt, bei der
jedoch ein oberer Verschluss des Behälters und der in dem Behälter enthaltene Toner
weggelassen ist;
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Fig. 3 eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 2 ist;
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Fig. 4 eine Teilschnittansicht ist, die ein Verhältnis zwischen einem Ende einer
Drehwelle einer Fördereinrichtung und einem Blindloch des Behälters in der in Fig. 1
gezeigten Tonerpatrone darstellt;
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Fig. 5 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Rühreinrichtung in der in Fig. 1
gezeigten Tonerpatrone zeigt;
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Fig. 6 eine Seitenansicht ist, die die Rühreinrichtung in der in Fig. 1 gezeigten
Tonerpatrone darstellt;
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Fig. 7 eine Schnittansicht in der axialen Richtung der gemäß einer modifizierten
Ausführungsform aufgebauten Tonerpatrone ist, bei der jedoch der in dem Behälter
enthaltene Toner weggelassen ist;
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Fig. 8 eine Grundansicht ist, die die in Fig. 7 dargestellte Tonerpatrone darstellt, bei der
jedoch der obere Verschluss des Behälters und der in dem Behälter enthaltene Toner
weggelassen ist;
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Fig. 9 eine Querschnittansicht entlang der Linie B-B von Fig. 8 ist;
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Fig. 10 eine perspektivische Ansicht ist, die die Rühreinrichtung in der in Fig. 7
gezeigten Tonerpatrone darstellt; und
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Fig. 11 eine Seitenansicht ist, die die Rühreinrichtung in der in Fig. 7 gezeigten
Tonerpatrone darstellt.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3, ist die dargestellte Tonerpatrone mit einem
Behälter ausgestattet, der allgemein mit 2 bezeichnet ist. Der Behälter 2 wird durch ein
Hauptelement 4 und ein Verschlusselement 6 gebildet. Das Hauptelement 4, das aus
einem geeigneten synthetischen Harz hergestellt sein kann, hat die Form eines Kastens,
dessen obere Oberfläche offen ist. Wie deutlich unter Bezugnahme auf Fig. 3
verstanden werden wird, wird die Bodenwand des Hauptelements 4 durch zwei
gewölbte Teile definiert, d. h. einen relativ kleinen gewölbten Teil 8 und einen relativ
großen gewölbten Teil 10, die parallel in einem Querschnitt angeordnet sind. Das
Verschlusselement 6, das in ähnlicher Weise aus einem geeigneten synthetischen Harz
hergestellt sein kann, hat die Form einer flachen Platte und weist an der unteren
Oberfläche desselben einen Vorsprung 12 einer Form auf, die einer in der oberen
Oberfläche des Hauptelements 4 ausgebildeten rechteckigen Öffnung entspricht. Das
Verschlusselement 6 ist an der oberen Oberfläche des Hauptelements 4 positioniert,
wobei sein Vorsprung 12 zur Innenseite des Hauptelements 4 vorsteht, und wird durch
ein geeignetes Verfahren so wie Ultraschallschweißen an dem Hauptelement 4 befestigt,
um die obere Oberfläche des Hauptelements 4 zu verschließen. In dem gewölbten Teil 8
der Bodenwand ist ein nach unten vorstehendes rechteckiges Mundstückteil 14
ausgebildet, in dem eine Tonerabgabeöffnung 16 gebildet ist. Das Mundstückteil 14 ist
mit einem Verschlusselement 18 ausgestattet, das zwischen einer geschlossenen
Position zum Schließen der Tonerabgabeöffnung 16 und einer offenen Position zum
Öffnen der Tonerabgabeöffnung 16 verschoben wird (das Verschlusselement 18 kann in
einer bekannten Form aufgebaut sein und seine Details sind nicht in dieser
Beschreibung ausgeführt).
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Das Hauptelement 4 des Behälters 2 umfasst beide Seitenwände 20, 22. Zwei
vorstehende Teile 24 und 26 sind an einer Seitenwand 20 ausgebildet, und Blindlöcher
28 und 30 sind an der Innenseite der vorstehenden Teile 24 und 26 definiert. Die
Blindlöcher 28 und 30 haben die Form eines kreisförmigen Kegelstumpfs, wobei ihr
Innendurchmesser graduell nach innen zunimmt (es soll hier auch auf Fig. 4 verwiesen
werden, die das Blindloch 28 zeigt). In der anderen Seitenwand 22 sind
Durchgangslöcher 32 und 34 (Fig. 2) gezeigt, die jeweils den Blindlöchern 28 und 30
entsprechen. Das Blindloch 28 und das Durchgangsloch 32 sind in der Mitte der
Krümmung des gewölbten Teils 8 der Bodenwand angeordnet, und das Blindloch 30
und das Durchgangsloch 34 sind in der Mitte der Krümmung des gewölbten Teils 10
der Bodenwand angeordnet. In der Seitenwand 20 ist weiter eine relativ große
kreisförmige Öffnung 36 (Fig. 2) ausgebildet. Durch die Öffnung 36 wird der Behälter 2
mit einem Toner 38 in einer erforderlichen Menge (Fig. 3) gefüllt. Nachdem der
Behälter mit dem Toner 38 gefüllt worden ist, wird ein Verschlusselement 40 an der
Seitenwand 20 durch Schweißen, Verkleben oder dergleichen befestigt, um dadurch die
Öffnung 36 zu verschließen.
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Unter weiterer Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 enthält der Behälter 2 eine
Tonerfördereinrichtung 42, die an dem gewölbten Teil 8 der Bodenwand angeordnet ist.
Die Fördereinrichtung 42 umfasst eine Drehwelle 44. Wie deutlich in Fig. 4 gezeigt ist,
hat ein Ende 46 der Drehwelle 44 eine beinahe kugelartige Form mit einem
Durchmesser, der zwischen einem minimalen Innendurchmesser und einem maximalen
Innendurchmesser des Blindlochs 28 liegt. Nahe des anderen Endes der Drehwelle 44
ist ein kreisförmiger Flansch 48 ausgebildet. Weiter ist ein rundes Dichtungselement 50
an der Drehwelle 44 an der Außenseite des kreisförmigen Flanschs 48 befestigt. Das
Dichtungselement 50 kann aus einem weichen Schwamm bestehen. Die Drehwelle 44
wird an ihrem beinahe kugelartig geformten einen Ende 46 in das in der Seitenwand 20
des Behälters 2 ausgebildete Blindloch 28 wie in Fig. 4 gezeigt eingeführt, und die zu
einem gewissen Ausmaß elastisch verformte gesamte Drehwelle 44 wird an ihrem
anderen Ende durch das in der Seitenwand 22 des Behälters 22 ausgebildete Loch 32
geführt, wodurch ermöglicht wird, dass sie drehbar zwischen den Seitenwänden 20 und
22 angebracht wird. Wie einfach unter Bezugnahme auf Fig. 4 verstanden werden wird,
hat das Blindloch 28 die Form eines kreisförmigen Kegelstumpfes, und das eine Ende
46 der Drehwelle 44 hat eine beinahe kugelartige Form. Deshalb wird die äußere
Umfangsfläche des einen Endes 46 der Drehwelle 44 in Berührung längs einer Linie
anstatt in flächenhafte Berührung mit der inneren Umfangsfläche des Blindlochs 28
ungeachtet irgendeines Fertigungsfehlers gebracht, und folglich wird nie übermäßiger
Drehwiderstand durch Reibkontakt zwischen dem Blindloch 28 und dem einen Ende 46
der Drehwelle 44 erzeugt. Wenn das andere Ende der Drehwelle 44 durch das Loch 32
geführt wird, wird der kreisförmige Flansch 48 nahe der Innenfläche der Seitenwand 22
angeordnet und das Dichtungselement 50 wird bis zu einem gewissen Ausmaß zwischen
dem kreisförmigen Flansch 48 und der Seitenwand 22 zusammengedrückt. Auf diese
Weise verhindert das Dichtungselement 50, dass Toner 38 aus dem Behälter durch das
Loch 32 ausläuft. Das andere Ende der Drehwelle 44 steht nach außen vor und
durchdringt die Seitenwand 22, und ein Eingangsgetriebe (nicht gezeigt) ist an dem
vorstehenden Ende befestigt. Wenn die Tonerpatrone an einer erforderlichen Position
einer Entwicklungseinrichtung (nicht gezeigt) angebracht wird, wird das
Eingangsgetriebe an einen Elektromotor (nicht gezeigt) über einen
Übersetzungsgetriebezug (nicht gezeigt) gekoppelt. Wenn der Elektromotor betätigt
wird, wird die Drehwelle 44 in der Richtung im Uhrzeigersinn in Fig. 3 gedreht. Wie
unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 verstanden werden wird, ist an der
Drehwelle 44 ein Paar Ablassschaufeln 52 und Spiralschaufeln 54 und 56 ausgebildet.
Das Paar Ablassschaufeln 52 stellt Plattenstücke dar, die in eine radiale Richtung von
der Drehwelle 44 in einem Winkelabstand von 180 Grad in Bezug zueinander
vorstehen, und sind über einer Tonerablassöffnung 16 angeordnet, die in dem gewölbten
Teil 8 der Bodenwand ausgebildet ist. Die Spiralschaufel 54 erstreckt sich zwischen der
Seitenwand 20 und den Ablassschaufeln 52, während die Spiralschaufel 56 sich
zwischen der Seitenwand 22 und den Ablassschaufeln 52 erstreckt. Die Spiralrichtung
der Spiralschaufel 54 ist der Spiralrichtung der Spiralschaufel 56 entgegengesetzt.
Wenn sich die Drehwelle 44 in der Richtung im Uhrzeigersinn in Fig. 3 dreht, trägt die
Spiralschaufel 54 den Toner 38 nach rechts in Richtung auf die Ablassschaufeln 52 in
den Fig. 1 und 2, und die Spiralschaufel 56 trägt den Toner 38 nach links in
Richtung auf die Ablassschaufeln 52 in den Fig. 1 und 2. Die Ablassschaufeln 52
veranlassen den Toner 38, aus dem Behälter 2 durch die Tonerablassöffnung 16 zu
fallen, welche geöffnet ist. Auf diese Weise wird der Toner 38 von der Tonerpatrone
der Entwicklungseinrichtung (nicht gezeigt) zugeführt. Es ist erwünscht, dass die
Drehwelle 44, der Flansch 48, die Ablassschaufeln 52 und die Spiralschaufeln 54, 56
des Tonerfördermechanismus 42 als eine einheitliche Struktur unter Verwendung eines
geeigneten synthetischen Harzes geformt werden.
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Der Behälter 2 enthält weiter eine Rühreinrichtung 58, die an dem gewölbten Teil 10
der Bodenwand angeordnet ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sowie die Fig. 5 und
6, umfasst die Rühreinrichtung 58 eine Drehwelle 60. Ein Ende 62 der Drehwelle 60 ist
auch in einer beinahe kugelartigen Form wie das eine Ende der Drehwelle 44 der
Fördereinrichtung 42 ausgebildet und hat einen Durchmesser, der zwischen einem
minimalen Innendurchmesser und einem maximalen Innendurchmesser des Blindlochs
30 liegt. Ein kreisförmiger Flansch 64 ist nahe des anderen Endes der Drehwelle 60
ausgebildet, und ein rundes Dichtungselement 66 ist an der Drehwelle 60 an der
Außenseite des kreisförmigen Flanschs 64 befestigt. Das Dichtungselement 66 kann aus
einem weichen Schwamm bestehen. Die Drehwelle 60 wird an ihrem beinahe kugelartig
geformten einen Ende 62 in das Blindloch 30 eingeführt, das in der Seitenwand 20 des
Behälters 2 ausgebildet ist, wie die Drehwelle 44 der Fördereinrichtung 42, und wird an
ihrem anderen Ende durch das in der Seitenwand 22 des Behälters 2 ausgebildete Loch
34 geführt, wobei die gesamte Drehwelle 60 in einem gewissen Ausmaß elastisch
verformt wird, wodurch ermöglicht wird, dass sie drehbar zwischen den Seitenwänden
20 und 22 angebracht wird. Wie das bei dem Verhältnis zwischen dem in Fig. 4
gezeigten einen Ende 46 der Drehwelle 44 und dem Bildloch 28, hat das Blindloch 30
die Form eines kreisförmigen Kegelstumpfes, und das eine Ende 62 der Drehwelle 60
hat eine beinahe kugelartige Form. Deshalb wird die äußere Umfangsfläche des einen
Endes 62 der Drehwelle 60 in Berührung längs einer Linie anstatt in flächenhafte
Berührung mit der inneren Umfangsfläche des Blindlochs 30 ungeachtet irgendeines
Fertigungsfehlers gebracht, und folglich wird nie übermäßiger Drehwiderstand durch
den Reibkontakt zwischen dem Blindloch 30 und dem einen Ende 62 der Drehwelle 60
erzeugt. Wenn das andere Ende der Drehwelle 60 durch das Loch 34 geführt wird, wird
der kreisförmige Flansch 64 nahe der Innenfläche der Seitenwand 22 positioniert und
das Dichtungselement 66 wird in gewissem Ausmaß zwischen dem kreisförmigen
Flansch 64 und der Seitenwand 22 zusammengedrückt. Auf diese Weise verhindert das
Dichtungselement 66, dass der Toner 38 aus dem Behälter durch das Loch 34 ausläuft.
Das andere Ende der Drehwelle 60 steht nach außen vor und durchstößt die Seitenwand
22, und ein Eingangsgetriebe (nicht gezeigt) ist an dem vorstehenden Ende befestigt.
Das Eingangsgetriebe steht mit einem Getriebe (nicht gezeigt) in Eingriff, das an dem
vorstehenden Ende der Drehwelle 44 der Fördereinrichtung 42 befestigt ist. Wenn der
Elektromotor zum Drehen der Drehwelle 44 der Fördereinrichtung 42 in der Richtung
im Uhrzeigersinn in Fig. 3 betätigt wird, dreht sich die Drehwelle 60 der
Rühreinrichtung 58 in Fig. 3 in die Richtung im Uhrzeigersinn.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sowie die Fig. 5 und 6, sind an der Drehwelle 60 der
Rühreinrichtung 58 acht Arme 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 und 82 angeordnet, die sich in
die radiale Richtung erstrecken und einen gleichen Abstand in der axialen Richtung
beibehalten. Die Arme 68, 70, 72, 74, 76, 78 und 80 erstrecken sich in die radiale
Richtung von der äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 60, aber der Arm 82 erstreckt
sich von der äußeren Umfangsfläche des an der Drehwelle 60 ausgebildeten
kreisförmigen Flanschs 64. Die an beiden Enden der Drehwelle 60 angeordneten Arme
68 und 82 und die an der Mitte der Drehwelle 60 angeordneten Arme 74 und 76 sind
Stegteile, die sich in die radiale Richtung erstrecken und eine Breite beinahe gleich dem
Außendurchmesser der Drehwelle 60 haben. Wie deutlich den Fig. 5 und 6 zu
entnehmen sein wird, sind die Arme 68, 74, 76 und 82 so angeordnet, dass sie der Reihe
nach einen Winkelabstand von 60 Grad in der Umfangsrichtung beibehalten. Die
zwischen den Armen 68 und 74 angeordneten Arme 70 und 72 und die zwischen den
Armen 76 und 82 angeordneten Arme 78 und 80 haben die Form eines Fächers, wobei
ihre Breite graduell nach außen in der radialen Richtung zunimmt. Die Arme 70 und 72
sind in einem vorbestimmten Winkelabstand in der Umfangsrichtung angeordnet. Eine
Seite des Arms 70 in der Umfangsrichtung passt zu dem Arm 68, die andere Seite des
Arms 70 in der Umfangsrichtung passt zu der einen Seite des Arms 72 in der
Umfangsrichtung, und die andere Seite des Arms 72 in der Umfangsrichtung passt zu
dem Arm 74. In ähnlicher Weise sind die Arme 78 und 80 in einem vorbestimmten
Winkelabstand in der Umfangsrichtung angeordnet. Eine Seite des Arms 78 in der
Umfangsrichtung passt zu dem Arm 76, die andere Seite des Arms 78 in der
Umfangsrichtung passt zu der einen Seite des Arms 80 in der Umfangsrichtung, und die
andere Seite des Arms 80 in der Umfangsrichtung passt zu dem Arm 82. Die Arme 68,
70, 72, 74, 76, 78, 80 und 82 haben die gleiche Länge in der radialen Richtung.
Schaufeln 90, 92, 94, 96, 98 und 100 sind jeweils zwischen den Enden der Arme 68 und
70, zwischen den Enden der Arme 70 und 72, zwischen den Enden der Arme 72 und 74,
zwischen den Enden der Arme 76 und 78, zwischen den Enden der Arme 78 und 80 und
zwischen den Enden der Arme 80 und 82 befestigt. Wie aus Fig. 6 deutlich werden
wird, ist die Schaufel 92 in einem Winkelabstand von 30 Grad von der Schaufel 90 in
der Richtung gegen den Uhrzeigersinn in Fig. 6 angeordnet, die Schaufel 94 ist in einem
Winkelabstand von 30 Grad von der Schaufel 92 in der Richtung gegen den
Uhrzeigersinn in Fig. 6 angeordnet, die Schaufel 96 ist in einem Winkelabstand von 60
Grad von der Schaufel 94 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn in Fig. 6
angeordnet, die Schaufel 98 ist in einem Winkelabstand von 30 Grad von der Schaufel
96 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn in Fig. 6 angeordnet, und die Schaufel 100
ist in einem Winkelabstand von 30 Grad von der Schaufel 98 in der Richtung gegen den
Uhrzeigersinn in Fig. 6 angeordnet. Die Schaufeln 90, 92, 94, 96, 98 und 100 haben im
wesentlichen die gleiche Länge und eine halbkreisartige Form im Querschnitt. Die
Schaufeln 90, 92, 94, 96, 98 und 100 erstrecken sich im wesentlichen parallel zu der
Drehwelle 60. Wenn in eine Winkelposition gebracht, in der die Schaufel 96 in Fig. 6
angeordnet ist, wird die flache Oberfläche der Schaufel beinahe horizontal nach oben
gerichtet sein. Es ist erwünscht, dass die Drehwelle 60, der Flansch 64, die Arme 68, 70,
72, 74, 76, 78, 80 und 82 und die Schaufeln 90, 92, 94, 96, 98 und 100 der
Rühreinrichtung 58 als eine einheitliche Struktur unter Verwendung eines geeigneten
synthetischen Harzes geformt werden.
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Wie unter Bezugnahme auf Fig. 6 zusammen mit Fig. 3 verstanden werden wird,
wirken, wenn die Rühreinrichtung 58 in die Richtung gegen den Uhrzeigersinn in Fig.
3 gedreht wird, die flachen Oberflächen der Schaufeln 90, 92, 94, 96, 98 und 100 auf
den in dem Behälter 2 enthaltenen Toner 38 zum Rühren desselben ein, und befördern
den auf dem gewölbten Teil 10 der Bodenwand vorhandenen Toner 38 auf den oberen
Teil des gewölbten Teils 8, d. h. auf den Teil, wo die Fördereinrichtung 42 angeordnet
ist. Die Schaufeln 90, 92, 94, 96, 98 und 100 sind nicht an Positionen des gleichen
Winkels sondern an sechs verschiedenen Winkelpositionen in Winkelabständen
bezüglich einander in der Umfangsrichtung angeordnet. Deshalb wirken die Schaufeln
90, 92, 94, 96, 98 und 100 auf den Toner 38 an voneinander verschiedenen
Winkelpositionen und unter anderen Bedingungen ein. Ein relativ großer Widerstand
wirkt auf die Schaufeln 90, 92, 94, 96, 98 und 100 ein, wenn die flachen Oberflächen
der Schaufeln 90, 92, 94, 96, 98 und 100 sich nach unten bewegen, um den Toner 38
abwärts in Richtung auf die Bodenwand des Behälters 2 zu drücken, während ein relativ
kleiner Widerstand auf die Schaufeln 90, 92, 94, 96, 98 und 100 einwirkt, wenn die
flachen Oberflächen der Schaufeln 90, 92, 94, 96, 98 und 100 sich nach oben bewegen,
um den Toner 38 aufwärts zu drücken. Da die Schaufeln 90, 92, 94, 96, 98 und 100 an
sechs verschiedenen Winkelpositionen angeordnet sind, ist die Änderung der zum
einmaligen Drehen der Rühreinrichtung 58 benötigten Drehkraft beträchtlich kleiner als
die in dem Fall, wenn die Schaufeln an einer oder zwei Winkelpositionen in einer
konzentrierten Weise angeordnet sind, und die erforderliche maximale Drehkraft wird
auch beträchtlich verkleinert.
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Die Fig. 7 bis 11 stellen eine gemäß einer modifizierten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung aufgebaute Tonerpatrone dar. Wie aus dem Vergleich von Fig.
3 mit Fig. 9 deutlich werden wird, hat der eine Seitenteil 110 der Bodenwand keine
gewölbte Form sondern wird durch einen linearen mittleren Teil, der sich im
wesentlichen horizontal erstreckt, und durch an beiden Seiten desselben angeordnete
gewölbte Teile definiert, und hat eine Breite größer als diejenige des gewölbten Teils 10
des Behälters 2.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 8, 10 und 11 umfasst eine in dem Behälter 102
enthaltene Rühreinrichtung 158 eine Drehwelle 160, die sich an dem oben genannten
Seitenteil 110 der Bodenwand erstreckt. Der Aufbau der Drehwelle 160 und die Art der
Anbringung der Drehwelle 160 an beiden Seitenwänden 120, 122 des Behälters 102
sind im wesentlichen die gleichen wie diejenigen im Fall der in den Fig. 1 bis 6
gezeigten Tonerpatrone. Die Aufbauten der Arme und Schaufeln der Rühreinrichtung
158 unterscheiden sich jedoch vom Aufbau der Arme 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80 und 82
und dem Aufbau der Schaufeln 84, 86, 88, 90, 92 und 94 der in den Fig. 1 bis 6
gezeigten Rühreinrichtung 58. Genauer ausgedrückt, umfasst die Rühreinrichtung 158
zwanzig Arme 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181,
182, 183, 184, 185, 186 und 187, die in einem gleichen Abstand in der axialen Richtung
beabstandet sind. Die Arme 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179,
180, 181, 182, 183, 184, 185 und 186 erstrecken sich in die radiale Richtung von der
äußeren Umfangsfläche der Drehwelle 160, aber der Arm 187 erstreckt sich in die
radiale Richtung von dem äußerem Umfangsrand eines an der Drehwelle 160
ausgebildeten kreisförmigen Flanschs 164. Die Länge von der Mittelachse der
Drehwelle 160 zu den Enden der Arme 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176,
177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 186 und 187 ist im wesentlichen die
gleiche. Die Arme 168 und 169 sind in der gleichen Winkelposition angeordnet und
eine Schaufel 190 ist zwischen den Enden der Arme 168 und 169 vorgesehen. Die Arme
170 und 171 sind in der gleichen Winkelposition angeordnet und eine Schaufel 191 ist
zwischen den Enden der Arme 170 und 171 vorgesehen. Die Arme 170 und 171 sind an
Positionen in einem Winkelabstand von 180 Grad bezüglich der Arme 168 und 169
angeordnet. Daher ist die Schaufel 191 in einem Winkelabstand von 180 Grad bezüglich
der Schaufel 190 vorgesehen. Die Arme 172 und 173 sind in der gleichen
Winkelposition angeordnet und eine Schaufel 192 ist zwischen den Enden der Arme
172 und 173 vorgesehen. Die Arme 172 und 173 sind in einem Winkelabstand von 36
Grad bezüglich der Arme 168 und 169 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn in Fig.
11 angeordnet. Deshalb ist die Schaufel 192 in einem Winkelabstand von 36 Grad
bezüglich der Schaufel 190 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn in Fig. 11
vorgesehen. Die Arme 174 und 175 sind in der gleichen Winkelposition angeordnet und
eine Schaufel 193 ist zwischen den Enden der Arme 174 und 175 vorgesehen. Die Arme
174 und 175 sind an Positionen in einem Winkelabstand von 180 Grad bezüglich der
Arme 172 und 173 angeordnet. Deshalb ist die Schaufel 193 in einem Winkelabstand
von 180 Grad bezüglich der Schaufel 192 vorgesehen. Die Arme 176 und 177 sind in
der gleichen Winkelposition angeordnet und eine Schaufel 194 ist zwischen den Enden
der Arme 176 und 177 vorgesehen. Die Arme 176 und 177 sind in einem
Winkelabstand von 36 Grad bezüglich der Arme 172 und 173 in der Richtung gegen
den Uhrzeigersinn in Fig. 11 angeordnet. Deshalb ist die Schaufel 194 in einem
Winkelabstand von 36 Grad bezüglich der Schaufel 192 in der Richtung gegen den
Uhrzeigersinn in Fig. 11 vorgesehen. Die Arme 178 und 179 sind in der gleichen
Winkelposition angeordnet und eine Schaufel 195 ist zwischen den Enden der Arme
178 und 179 vorgesehen. Die Arme 178 und 179 sind an Positionen in einem
Winkelabstand von 180 Grad bezüglich der Arme 176 und 177 angeordnet. Deshalb ist
die Schaufel 195 in einem Winkelabstand von 180 Grad bezüglich der Schaufel 194
vorgesehen. Die Arme 180 und 181 sind in der gleichen Winkelposition angeordnet und
eine Schaufel 196 ist zwischen den Enden der Arme 180 und 181 vorgesehen. Die Arme
180 und 181 sind in einem Winkelabstand von 36 Grad bezüglich der Arme 176 und
177 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn in Fig. 11 angeordnet. Deshalb ist die
Schaufel 196 in einem Winkelabstand von 36 Grad bezüglich der Schaufel 194 in der
Richtung gegen den Uhrzeigersinn in Fig. 11 vorgesehen. Die Arme 182 und 183 sind
in der gleichen Winkelposition angeordnet und eine Schaufel 197 ist zwischen den
Enden der Arme 182 und 183 vorgesehen. Die Arme 182 und 183 sind an Positionen in
einem Winkelabstand von 180 Grad bezüglich der Arme 180 und 181 angeordnet.
Deshalb ist die Schaufel 197 in einem Winkelabstand von 180 Grad bezüglich der
Schaufel 196 vorgesehen. Die Arme 184 und 185 sind in der gleichen Winkelposition
angeordnet und eine Schaufel 198 ist zwischen den Enden der Arme 184 und 185
vorgesehen. Die Arme 184 und 185 sind in einem Winkelabstand von 36 Grad
bezüglich der Arme 180 und 181 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn in Fig. 11
angeordnet. Deshalb ist die Schaufel 198 in einem Winkelabstand von 36 Grad
bezüglich der Schaufel 196 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn in Fig. 11
vorgesehen. Die Arme 186 und 187 sind in der gleichen Winkelposition angeordnet und
eine Schaufel 199 ist zwischen den Enden der Arme 186 und 187 vorgesehen. Die Arme
186 und 187 sind an Positionen in einem Winkelabstand von 180 Grad bezüglich der
Arme 184 und 185 angeordnet. Deshalb ist die Schaufel 199 in einem Winkelabstand
von 180 Grad bezüglich der Schaufel 198 vorgesehen. Auf diese Weise sind die
Schaufeln 190, 192, 194, 196, 198, 191, 193, 195, 197 und 199 nacheinander in einem
Winkelabstand von 36 Grad vorgesehen. Die Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195,
196, 197, 198 und 199 haben im wesentlichen die gleiche Länge und eine
halbkreisartige Form im Querschnitt. Die Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196,
197, 198 und 199 erstrecken sich im wesentlichen parallel zu der Drehwelle 160 und
sind so angeordnet, dass ihre flachen Oberflächen beinahe horizontal nach oben
gerichtet werden, wenn sie in eine Winkelposition gebracht werden, in der die Schaufel
196 in Fig. 11 angeordnet ist. Es ist erwünscht, dass die Drehwelle 160, der Flansch
164, die Arme 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181,
182, 183, 184, 185, 186 und 187 sowie die Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196,
197, 198 und 199 der Rühreinrichtung 158 als eine einheitlich Struktur unter
Verwendung eines geeigneten synthetischen Harzes geformt werden.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11, sind die Schaufeln 190, 191, 192, 193,
194, 195, 196, 197, 198 und 199 der Rühreinrichtung 158 mit Plattenstücken 200, 201,
202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 bzw. 209 versehen. Die Plattenstücke 200, 201, 202,
203, 204, 205, 206, 207, 208 und 209 bestehen aus einer geeigneten synthetischen
Harzschicht so wie einer Polyethylenterephthalatschicht. Die Plattenstücke 200, 201,
202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 und 209 erstrecken sich von den Unterteilen, wo sie
an den flachen Oberflächen der Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198
und 199 durch ein geeignetes Verfahren so wie Verkleben in einer Richtung befestigt
sind, um von der Drehwelle 160 parallel zu den flachen Oberflächen der Schaufeln 190,
191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198 und 199 zu trennen. Die Hauptteile der
Plattenstücke 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 und 209 haben eine Breite (in
der axialen Richtung der Drehwelle 160), die im wesentlichen gleich der Länge der
Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198 und 199 ist. Hier weisen die
Plattenstücke 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 und 209 an ihren Enden ein
Paar vorstehender Teile auf, die in Richtung beider Seiten derselben vorstehen. Die
Länge der vorstehenden Teile ist etwas größer als die Dicke der Arme 168, 169, 170,
171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 186 und 187,
die die Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197 und 198 halten.
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Wie unter Bezugnahme auf Fig. 11 zusammen mit Fig. 9 verstanden werden wird,
wirken in der in den Fig. 6 bis 11 gezeigten Tonerpatrone, wenn die
Rühreinrichtung 158 sich in die Richtung gegen den Uhrzeigersinn in Fig. 9 dreht, die
flachen Oberflächen der Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198 und 199
auf den in dem Behälter 102 enthaltenen Toner 138 zum Rühren des Toners 138 ein, so
dass der in dem Teil 110 der Bodenwand vorhandene Toner 138 zum oberen Teil des
gewölbten Teils 108 befördert wird, d. h. zu dem Teil befördert wird, wo die
Fördereinrichtung 142 vorgesehen ist. Die Plattenstücke 200, 201, 202, 203, 204, 205,
206, 207, 208 und 209 der Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198 und
199 gleiten entlang der Innenfläche des Teils 110 der Bodenwand des Behälters 102 und
der Innenfläche der Rückwand (die am rechten Ende in Fig. 9 angeordnete Wand), um
Zurückbleiben des Toners 138 an den Innenflächen zu verhindern. Die Stellen, die
durch die an den Ende der benachbarten Plattenstücke gebildeten vorstehenden Teile
beschrieben werden, überlappen sich eine auf der anderen. Dementsprechend wirken die
Plattenstücke 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 und 209 kontinuierlich in der
axialen Richtung der Drehwelle 160 auf die Innenfläche des Behälters 102 ein. Die
Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198 und 199 sind nicht an der
gleichen Winkelposition sondern an zehn verschiedenen Winkelpositionen in einem
Winkelabstand von 36 Grad bezüglich einander angeordnet. Deshalb wirken sowohl die
Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198 und 199 als auch die
Plattenstücke 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 und 209 auf den Toner 138 an
voneinander verschiedenen Winkelpositionen und unter verschiedenen Bedingungen
ein. Ein relativ großer Widerstand wirkt auf die Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195,
196, 197, 198 und 199 ein, wenn die flachen Oberflächen der Schaufeln 190, 191, 192,
193, 194, 195, 196, 197, 198 und 199 sich nach unten bewegen, um den Toner 138 in
Richtung auf die Bodenwand des Behälters 102 abwärts zu drücken, und ein relativ
kleiner Widerstand wirkt auf die Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198
und 199 ein, wenn die flachen Oberflächen der Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195,
196, 197, 198 und 199 sich nach oben bewegen, um den Toner 138 aufwärts zu
drücken. Da die Schaufeln 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198 und 199 an zehn
verschiedenen Winkelpositionen vorgesehen sind, ist die Veränderung der zum
einmaligen Drehen der Rühreinrichtung 158 erforderlichen Drehkraft beträchtlich
kleiner als diejenige, wenn die Schaufeln an einer oder zwei Winkelpositionen in einer
konzentrierten Weise angeordnet sind, und die erforderliche maximale Drehkraft wird
beträchtlich verkleinert.
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Im vorhergehenden Text wurden bevorzugte Ausführungsformen der gemäß der
vorliegenden Erfindung aufgebauten Tonerpatrone unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es soll jedoch verstanden werden, dass die
Erfindung in keiner Weise nur auf solche Ausführungsformen begrenzt ist, sondern in
einer Vielzahl anderer Arten geändert oder abgewandelt werden kann, ohne vom
Umfang der Erfindung wie beansprucht abzuweichen. Obwohl die Ausführungsformen
der Tonerpatrone oben ausführlich beschrieben wurden, kann die Rühreinrichtung der
vorliegenden Erfindung nicht nur zum Rühren des Toners in der Tonerpatrone
verwendet werden, sondern auch zum Rühren des Entwicklers im Entwicklungsgehäuse
einer Entwicklungseinrichtung und zum Rühren von Pulver in einer Einrichtung, die mit
anderem Pulver als dem Toner oder dem Entwickler arbeitet.