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GEBIET DER
ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Prozesskartusche, auf
ein Verfahren zum Montieren einer Prozesskartusche und auf ein Bilderzeugungsgerät.
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Das
Bilderzeugungsgerät
gemäß dieser
Beschreibung beinhaltet einen elektrophotographischen Kopierer,
einen elektrophotographischen Drucker (zum Beispiel einen LED-Drucker oder einen
Laserdrucker), ein elektrophotographisches Faxgerät, eine elektrophotographische
Textverarbeitungsvorrichtung und dergleichen.
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Die
Prozesskartusche in dieser Beschreibung ist eine Kartusche, die
an die Hauptbaugruppe eines Bilderzeugungsgerätes abnehmbar anbringbar ist,
und bei der eine Ladeeinrichtung, eine Entwicklungseinrichtung oder
eine Reinigungsvorrichtung sowie ein elektrophotographisches lichtempfindliches
Element einstückig
untergebracht sind. Sie kann einstückig ein elektrophotographisches
lichtempfindliches Element und zumindest die Ladeeinrichtung, die
Entwicklungseinrichtung oder die Reinigungseinrichtung aufweisen,
oder sie kann einstückig
ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element und zumindest
die Entwicklungseinrichtung aufweisen. Die Ladeeinrichtung, die
Entwicklungseinrichtung und die Reinigungseinrichtung sind Verarbeitungseinrichtungen,
die auf das elektrophotographische lichtempfindliche Element wirken.
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Ein
Prozesskartuschensystem, bei dem die vorstehend erwähnte Prozesskartusche
in der Hauptbaugruppe eines Bildererzeugungsgerätes abnehmbar angebracht ist,
wurde bei einem Bilderzeugungsgerät basierend auf dem elektrophotographischen
Bilderzeugungsprozess verwendet. Gemäß diesem Prozesskartuschensystem
kann der Nutzer selbst das Bilderzeugungsgerät warten; es besteht kein Bedarf
für ein
Wartungspersonal. Daher kann dieses Prozesskartuschensystem den
Nutzwirkungsgrad des Bilderzeugungsgerätes beträchtlich verbessern. Folglich
wurde das Prozesskartuschensystem auf dem Gebiet der Bilderzeugungsgeräte weitverbreitet
eingesetzt.
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Ein
derartiges Prozesskartuschensystem ist in der europäischen Patentanmeldung
EP-0 632 342 offenbart, die eine abnehmbar anbringbare Prozesskartusche
zeigt, welche einen Entwickleraufnahmeabschnitt und ein Entwicklerträgerelement
zum Tragen eines Entwicklers zu dem Bildträgerelement, ein Schließerelement
zum Schützen
der Trommel und einer Stützeinrichtung,
einen Schließerarm
und einen Hebel aufweist, der drehbar gestützt ist, wobei die Drehung
reguliert wird, um zu verhindern, dass der Schließer um mehr
als einen vorgegebenen Winkel gedreht wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist ein Ergebnis einer weiteren Entwicklung
der vorstehend erwähnten Prozesskartusche.
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KURZFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist dementsprechend die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Prozesskartusche und ein Bilderzeugungsgerät vorzusehen, das mit dieser
verwendbar ist, wobei die Prozesskartusche weiter verkleinert ist.
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Es
gehört
auch zur Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Prozesskartusche
und ein Bilderzeugungsgerät
vorzusehen, das mit dieser verwendbar ist, wobei ein Spielraum der
Position des Stützelementes
für eine
Schutzabdeckung vergrößert ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Prozesskartusche gemäß Anspruch 1 und die Kombination
einer Prozesskartusche und einem Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch
10 gelöst.
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Diese
und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen
ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht, die darstellt, wie ein Entwicklungsrahmen
und ein Reinigungsrahmen gefügt
werden.
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2 zeigt
eine Schnittansicht der inneren Struktur der Fügestelle zwischen dem Entwicklungsrahmen
und dem Reinigungsrahmen.
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3 zeigt
eine teilweise ausgeschnittene Draufsicht der Fügestelle zwischen dem Entwicklungsrahmen
und dem Reinigungsrahmen.
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4 zeigt
eine schematische Schnittansicht eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, und
sie zeigt dessen allgemeinen Aufbau.
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5 zeigt
eine Querschnittsansicht einer Prozesskartusche.
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6 zeigt
eine äußere perspektivische
Ansicht der Prozesskartusche.
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7 zeigt
eine beispielhafte Ansicht des Aufbaus der rechten Führung zum
Führen
der Prozesskartusche während
ihrer Einfügung
oder Beseitigung.
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8 zeigt
eine beispielhafte Ansicht des Aufbaus der linken Führung zum
Führen
der Prozesskartusche während
ihrer Einfügung
oder Beseitigung.
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9 zeigt
eine perspektivische Ansicht, und sie stellt dar, wie die Prozesskartusche
an dem Bilderzeugungsgerät
angebracht wird.
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10 zeigt
eine beispielhafte Schnittansicht des Zustandes der Prozesskartusche,
die teilweise in das Bilderzeugungsgerät eingefügt ist.
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11 zeigt
eine Schnittansicht des Zustandes der Prozesskartusche, die in das
Bilderzeugungsgerät
weiter eingefügt
wurde.
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12 zeigt
eine Schnittansicht des Zustandes der Prozesskartusche, die in das
Bilderzeugungsgerät
weiter eingefügt
wurde.
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13 zeigt
eine Schnittansicht des Zustandes der Prozesskartusche, die in das
Bilderzeugungsgerät
weiter eingefügt
wurde.
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14 zeigt
eine Schnittansicht des Zustandes der Prozesskartusche, die vollständig in
das Bilderzeugungsgerät
eingefügt
wurde.
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15 zeigt
eine Schnittansicht des Bilderzeugungsgerätes, wobei dessen Deckel offen
ist, und bei dem die Prozesskartusche vollständig angebracht ist.
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16 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht des Kartuschenrahmens.
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17 zeigt
eine perspektivische Ansicht, und sie stellt dar, wie die Tonerabdichtung
an dem Entwicklungsrahmen angebracht wird.
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18 zeigt
eine äußere perspektivische Ansicht
der Prozesskartusche.
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19 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Prozesskartusche, und sie stellt
dar, wie ein Verbindungselement daran angebracht wird.
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20 zeigt
eine perspektivische Ansicht, und sie stellt dar, wie die Prozesskartusche
durch eine Hand gehalten wird.
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21 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Toneraufnahmebehälters.
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22 zeigt
eine perspektivische Ansicht davon, wenn der Toner gefüllt wird.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachfolgend
werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
im Einzelnen beschrieben.
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Zunächst wird
unter Bezugnahme auf die 1 bis 14 eine
Prozesskartusche gemäß der vorliegenden
Erfindung und ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät, das mit
einer derartigen Prozesskartusche verwendbar ist, im Einzelnen beschrieben.
Hinsichtlich der Reihenfolge der Beschreibung werden zunächst die
allgemeinen Aufbauten der Prozesskartusche und des Bilderzeugungsgerätes, das
die Prozesskartusche verwendet, zunächst beschrieben, und dann
folgen die Kartuschenanbringungseinrichtung, der Aufbau zum Öffnen oder
zum Schließen
eines Trommelschließers,
die Öffnungs- oder
Schließbewegung
des Trommelschließers
und der Aufbau der Kartuschenrahmen. Nachfolgend wird ein Verfahren
zum Fügen
der vorstehend erwähnten
zwei Kartuschenrahmen beschrieben.
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(Allgemeiner Aufbau)
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Unter
Bezugnahme auf die 4 wird bei dem elektrophotographischen
Bilderzeugungsgerät A
(Laserdrucker) gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Lichtstrahl, der Bilddaten trägt, von einem optischen System 1 auf
ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element in der Form
einer Trommel gestrahlt, um daran ein latentes Bild zu erzeugen,
und dieses latente Bild wird zu einem Tonerbild entwickelt. Das
elektrophotographische lichtempfindliche Element wird durch eine
Ladewalze 8 geladen, bevor es mit dem Lichtstrahl bestrahlt
wird, der die Bilddaten trägt.
Synchron mit der Erzeugung des Tonerbildes werden Aufzeichnungsmedien 2,
die in einer Blattförderkassette 3a angeordnet
sind, getrennt und zu dem elektrophotographischen Bilderzeugungsgerät nacheinander
durch eine Aufnehmerwalze 3b und ein Druckelement 3c gefördert, das
so angeordnet ist, dass sie mit der Aufnehmerwalze 3b in
Kontakt ist, um einen vorbestimmten Druck aufzubringen. Das Aufzeichnungsmedium 2 wird
in das Gerät
durch eine Fördereinrichtung 3 weiter
gefördert,
die ein Förderwalzenpaar 3d,
ein Registrierwalzenpaar 3e und dergleichen aufweist. Wenn
eine elektrische Spannung auf eine Transferwalze 4 als eine
Transfereinrichtung aufgebracht wird, dann wird das Tonerbild, das
an dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element erzeugt
ist, welches einstückig
in einer Prozesskartusche B angeordnet ist, auf das Aufzeichnungsmedium 2 transferiert.
Das Aufzeichnungsmedium 2 mit dem aufgenommenen Tonerbild
wird zu einer Fixiereinrichtung 5 durch einen Förderiemen 3f gefördert. Die
Fixiereinrichtung 5 hat eine Antriebswalze 5a und
eine Fixierwalze 5d. Die Fixierwalze 5d enthält eine
Heizvorrichtung 5b, und sie ist durch ein Stützelement 5c drehbar
gestützt.
Während
das Aufzeichnungsmedium 2 durch die Fixiereinrichtung 5 hindurchtritt,
werden Wärme und
Druck auf das Aufzeichnungsmedium 2 aufgebracht, wodurch
das Tonerbild, das auf dem Aufzeichnungsmedium transferiert wurde,
auf dem Aufzeichnungsmedium 2 fixiert wird. Das Aufzeichnungsmedium 2 mit
dem fixierten Tonerbild wird durch einen Rückführungskanal gefördert und
zu einem Blattauffangabschnitt 6 ausgelassen, und zwar durch
ein Auslasswalzenpaar 3g und 3h. Dieses Bilderzeugungsgerät A hat
außerdem
eine manuelle Förderablage 3i und
ein Walzenpaar 3i, so dass das Aufzeichnungsmedium 2 manuell
befördert
werden kann.
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Die
Prozesskartusche B gemäß der vorliegenden
Erfindung hat ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element
und zumindest eine Verarbeitungseinrichtung. Die Verarbeitungseinrichtung beinhaltet
eine Ladeeinrichtung zum Laden des elektrophotographischen lichtempfindlichen
Elementes, eine Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln des latenten
Bildes, das auf dem elektrophotographischen lichtempfindlichen Element
erzeugt ist, eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen des Toners,
der auf der Oberfläche
des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementes verbleibt,
und dergleichen. Unter Bezugnahme auf die 5 wird bei
der Prozesskartusche B eine lichtempfindliche Trommel 7 gedreht,
die ein trommelförmiges
elektrophotographisches lichtempfindliches Element mit einer lichtempfindlichen
Lage ist, und die Oberfläche
der sich drehenden lichtempfindlichen Trommel 7 wird durch
Aufbringen einer elektrischen Spannung auf die Ladewalze 8 einheitlich
geladen, die die Ladeeinrichtung ist. Die Oberfläche der lichtempfindlichen
Trommel 7 wird einem optischen Bild ausgesetzt, das von
dem vorstehend erwähnten
optischen System 1 durch eine Öffnung 9 gestrahlt
wird, wodurch ein latentes Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugt wird.
Das latente Bild wird durch eine Entwicklungseinrichtung 10 entwickelt.
Wie dies aus der 5 offensichtlich ist, ist die
Ladewalze 8 mit der lichtempfindlichen Trommel 7 in
Kontakt.
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Bei
der Entwicklungseinrichtung 10 wird der Toner, der in einem
Tonerhalteabschnitt 10a enthalten ist, durch ein erstes
Drehtonerförderelement 10b1 und
durch ein zweites Drehtonerförderelement 10b2 auf
eine Entwicklungswalze 10d gesendet, die ein Entwicklungselement
ist, das einen festen Magneten 10c enthält. Wenn sich die Entwicklungswalze 10d dreht,
dann wird eine Tonerlage, die durch die Entwicklungslamelle 10e triboelektrisch
geladen wird, auf der Oberfläche
der Entwicklungswalze 10d erzeugt. Die Tonerpartikel in
der Tonerlage werden auf die lichtempfindliche Trommel 7 entsprechend dem
vorstehend erwähnten
latenten Bild transferiert, wodurch das latente Bild zu einem Tonerbild
entwickelt wird, d.h. ein sichtbares Bild.
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Nachdem
das Tonerbild auf das Aufzeichnungsmedium 2 durch Aufbringen
einer elektrischen Spannung auf die Transferwalze 4 übertragen
wurde, und zwar mit einer Polarität, die dem Tonerbild entgegengesetzt
ist, wird der auf der lichtempfindlichen Trommel 7 verbleibende
Toner durch eine Reinigungseinrichtung 11 beseitigt, die
eine Reinigungslamelle 11a zum Abstreifen des restlichen
Toners, ein Aufnahmeblatt 11b zum Aufnehmen des von der lichtempfindlichen
Trommel 7 abgestriffenen Toners und einen Abfalltonersammler 11c zum
Sammeln des Abfalltoners aufweist. Wie dies aus der 5 offensichtlich
ist, ist die Reinigungslamelle 11a mit der lichtempfindlichen
Trommel 7 in Kontakt.
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Die
Komponenten, wie zum Beispiel die lichtempfindliche Trommel 7,
sind einstückig
innerhalb des Rahmens der Prozesskartusche B einstückig angeordnet,
so dass sie innerhalb der Gerätehauptbaugruppe 14 abnehmbar
angebracht werden können. Der
Kartuschenrahmen wird dadurch ausgebildet, dass ein Entwicklungsrahmen 12 und
ein Reinigungsrahmen 13 gefügt werden. Der Entwicklungsrahmen 12 wird
dadurch ausgebildet, dass ein Entwicklungsrahmen 12a, ein
Entwicklungsrahmenunterabschnitt 12b und ein Entwicklungsrahmendeckel 12c aneinandergeschweißt werden.
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(Kartuschenanbringungseinrichtung)
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Die
Prozesskartusche B wird in die Gerätehauptbaugruppe 14 durch Öffnen des
Deckels 15 angebracht, wie dies in der Zeichnung gezeigt
ist. Unter Bezugnahme auf die 7 und 8 hat
die Kartuschenanbringungseinrichtung ein Paar Führungsschienen 16,
die dann freiliegen, wenn der Deckel 15 um eine Achse 15a drehend
geöffnet
wird (4). Die Führungsschienen 16 haben
eine nach oben gerichtete Krümmung
(bei diesem Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen bogenförmig),
und sie sind symmetrisch in den entsprechenden Seitenwänden der
Gerätehauptbaugruppe 4 quer über den
Kartuschenaufnahmeraum angeordnet. Über der Führungsschiene 16 ist
ein Führungselement 17 angebracht.
An der Eingangsseite der Führungsschiene 16 sind
eine erste schräge
Fläche 16a und
eine zweite schräge
Fläche 16b vorgesehen.
Die zweite schräge
Fläche 16b hat
einen steileren Winkel als die erste schräge Fläche 16a, und sie erstreckt
sich weiter nach unten von dem unteren Ende der ersten schrägen Fläche 16a.
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Andererseits
sind die Flächen
des linken und des rechten Endes in der Längsrichtung der Prozesskartusche
B mit einem Führungsabschnitt
versehen, wobei die beiden Führungsabschnitte
symmetrisch in der Längsrichtung
von den entsprechenden Endflächen
der Prozesskartusche B vorstehen und durch die Führungsschiene 16 geführt werden.
Unter Bezugnahme auf die 6 hat der Führungsabschnitt einstückig einen Nabenabschnitt 18 und
einen Rippenabschnitt 16. Der Nabenabschnitt 18 und
der Rippenabschnitt 16 sind einstückig mit dem Reinigungsrahmen 13 ausgebildet,
an dem die lichtempfindliche Trommel 7 angebracht ist.
Der Nabenabschnitt 18 ist mit der imaginären Erweiterung
der Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 7 ausgerichtet,
und der Rippenabschnitt 19 erstreckt sich bezüglich der
Einfügungsrichtung
der Prozesskartusche B von dem Nabenabschnitt 18 nach hinten,
wodurch eine nach oben gerichtete Krümmung ausgebildet wird (bei
diesem Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen bogenförmig),
die zu der Konfiguration der Führungsschiene 16 passt.
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Unter
Bezugnahme auf die 10 bis 15 wird
der Deckel 15 zuerst geöffnet,
und die Prozesskartusche B wird so in die Gerätehauptbaugruppe eingeführt, dass
das vordere Ende der Prozesskartusche B in den Raum unter der optischen Einrichtung 1 taucht,
wenn die Prozesskartusche B in die Gerätehauptbaugruppe mit dem vorstehend
beschriebenen Aufbau angebracht wird. Die Führungsschiene 16 ist
bogenförmig,
und das über
der Führungsschiene 16 angeordnete
Führungselement 17 hat
eine Konfiguration, die zu dem Führungselement 17 passt.
Des weiteren hat die Rippe 19 ebenfalls eine Konfiguration,
die ähnlich
dem Führungselement 17 ist.
Wenn die Prozesskartusche B tiefer eingefügt wird, dann wird ihre Orientierung
folglich im Wesentlichen horizontal. Wenn die Kartusche B weiter
nach innen gedrückt
wird, dann gelangt ein Stoßelement 20,
das an der Gerätehauptbaugruppe 14 vorgesehen
ist, mit einer Kontaktfläche 21 in
Kontakt, die an jedem Ende in der Längsrichtung des vorderen Endabschnittes
des Reinigungsrahmens 13 vorgesehen ist, und dann fällt der
Nabenabschnitt 18 der Prozesskartusche in eine Aussparung 16c,
die sich an dem tiefsten Ende der Führungsschiene 16 befindet. Infolgedessen
gelangt ein Trommelzahnrad (nicht dargestellt), das an einem der
Enden in der Längsrichtung
der lichtempfindlichen Trommel 7 befestigt ist, mit dem Antriebszahnrad 22 (8)
in Eingriff, das an der Seite der Gerätehauptbaugruppe 14 vorgesehen
ist, wodurch es möglich
ist, dass die Antriebskraft zu der Prozesskartusche B übertragen wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 12 gelangt als Nächstes ein
Druckelement 24, das axial an den Deckel 15 gestützt ist
und unter einem Druck von einer Torsionsschraubenfeder steht, mit
dem Armabschnitt 15 des Reinigungsrahmens 13 in
Kontakt und drückt
diesen mit einem vorbestimmten Druck, der von der Torsionsschraubenfeder
erzeugt wird, die durch die Schließbewegung des Deckels 15 verdreht
wird, wenn der Deckel 15 geschlossen wird. Gleichzeitig
gelangt das Stoßelement 20,
das an der Gerätehauptbaugruppe 14 vorgesehen
ist, mit der Kontaktfläche 21 der
Prozesskartusche B in Kontakt, wodurch die Position der Prozesskartusche
B fixiert wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 15 öffnet der Nutzer den Deckel 15,
um die Prozesskartusche B herauszunehmen, wodurch der durch das
Druckelement 24 aufgebrachte Druck beseitigt wird. In diesem Zustand
wird die Kartusche B nach oben gezogen, so dass der Nabenabschnitt 18 aus
der Aussparung 16c gelangt. Danach kann die Prozesskartusche
B entnommen werden, indem sie gezogen wird, wenn sie im Gegenuhrzeigersinn
gemäß der 12 gedreht wird,
wobei der Rippenabschnitt 19 der Führungsschiene 16 folgt.
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Der
Bodenabschnitt des Kartuschenrahmens ist mit einer Öffnung O
versehen, durch die die lichtempfindliche Trommel 7 mit
dem beförderten Aufzeichnungsmedium 2 in
Kontakt gelangt. Wenn die Kartusche nicht in Gebrauch ist, dann
wird die Öffnung
durch Schließen
eines Trommelschließelementes 28 abgedeckt,
um die lichtempfindliche Trommel 7 zu schützen. Unter
Bezugnahme auf die 6 ist das Trommelschließelement 28 durch
einen Schließerarm 27 und
ein Hebelelement 29 drehbar gestützt. Der Schließerarm 27 ist
an einer Achse 26 drehbar angebracht, die von der länglichen
Seitenwand des Entwicklungsrahmens 12 nach außen vorsteht,
aber das Hebelelement 29 ist an der länglichen Seitenwand des Kartuschenrahmens
so gestützt, dass
es um die Drehmitte 29a gedreht werden kann. Wenn die Prozesskartusche
B entlang der Führungsschiene 16 eingefügt wird,
wie dies vorstehend beschrieben ist, dann gelangt ein vorstehender
Abschnitt 29b, der aus dem gekrümmten Abschnitt des Hebelelementes 29 gebildet
ist, mit der ersten und der zweiten schrägen Fläche 16a und 16b der
Führungsschiene 16 in
Kontakt, wodurch das Schließerelement 28 geöffnet wird
(11 und 12). Wenn die
Prozesskartusche B im Gegensatz dazu herausgenommen wird, dann wird
das Schließerelement 28 durch
den Druck von der Torsionsschraubenfeder 30 (6)
automatisch geschlossen, die um die Achse 26 gepasst ist.
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Wenn
die Prozesskartusche B in das Bilderzeugungsgerät A eingefügt oder aus diesem entnommen
wird, dann nimmt der Nutzer die Prozesskartusche B durch den Handhabeabschnitt 12c2 des
Entwicklungsrahmens 12 auf. Der Handhabeabschnitt 12c2 hat
eine schräg
nach oben gerichtete Fläche des
Kartuschendeckels 12c. Unter Bezugnahme auf die 6 ist
dieser schräge
Abschnitt, d.h. der Handhabeabschnitt 12c2 mit kleinen
Rippen und Tälern versehen,
die durch viele Rippen 12c1 ausgebildet werden (die sich
in jener Richtung erstrecken, die senkrecht zu der Richtung ist,
in der die Prozesskartusche B in die Gerätehauptbaugruppe eingefügt oder
aus dieser entnommen wird). Unter Bezugnahme auf die 5 ist
der untere Abschnitt des Kartuschenrahmens mit einem R-Abschnitt
versehen, der nach unten ausgebaucht ist, und dieser R-Abschnitt ist mit
mehreren Rippen 12a9 versehen, die sich in der gleichen
Richtung wie die vorstehend erwähnten Rippen 12a1 erstrecken,
die den Handhabeabschnitt 12a10 bilden. Um die Prozesskartusche
B in dem Bilderzeugungsgerät
A anzubringen oder um sie aus diesem zu entnehmen, nimmt der Nutzer
die Prozesskartusche B auf, indem er sie mittels der Handhabeabschnitte 12c2 und 12a10 (Rippen 12c1 und Rippen 12a9)
greift, wie dies in der 20 dargestellt ist,
und dann fügt
er sie in die Gerätehauptbaugruppe ein,
wobei der Nabenabschnitt 18 und der Rippenabschnitt 19 des
Reinigungsrahmens 13 der Führungsschiene 16 folgen.
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Wenn
die Prozesskartusche B in die Gerätehauptbaugruppe äußerst fest
hineingedrückt
wird, dann wird die Prozesskartusche B wahrscheinlich einem großen Stoß ausgesetzt,
der größtenteils
auf den Stift 41 wirkt, der den Entwicklungsrahmen 12 an den
Reinigungsrahmen 13 fügt.
Jedoch sind der Entwicklungsrahmen 12 und der Reinigungsrahmen 13 um
den Stift 41 drehbar; daher wird der vorstehend erwähnte Stoß über den
gesamten Kartuschenrahmen verteilt; der Stoß wird nicht an einem spezifischen
Abschnitt konzentriert. Anders gesagt wird der Stoß nicht
an der geschweißten
Fügestelle
zwischen dem Tonerhalterahmenabschnitt 12a und dem Entwicklungsrahmenbodenabschnitt 12b konzentriert. Daher
muss die Festigkeit, mit der der Tonerhalterahmenabschnitt 12a und
der Entwicklungsrahmenbodenabschnitt 12b verschweißt sind,
nur ausreichend groß sein,
um die beiden gefügten
Rahmenabschnitte 12a und 12b zu halten. Wenn der
Tonerhalterahmenabschnitt 12a und der Entwicklungsrahmenbodenabschnitt 12b verschweißt werden,
dann ist es folglich überflüssig, die
Schweißbedingungen
spezifisch zu steuern, wodurch es möglich ist, dass der Entwicklungsrahmen 12 ohne
einen Verlust der Produktivität
montiert wird.
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Des
weiteren sind die Einrichtung zum Positionieren der Entwicklungswalze 10d und
ein Montagesitz für
die Entwicklungslamelle 10e an dem Tonerhalterahmenabschnitt 12a vorgesehen,
wie dies im Vorstehenden beschrieben ist. Trotz der Tatsache, dass
der Tonerhalterahmenabschnitt 12a mit dem Armabschnitt 38 versehen
ist, können
daher die Entwicklungswalze 10d und die Entwicklungslamelle 10e genau
positioniert werden, so dass ihre Positionsbeziehung mit der lichtempfindlichen
Trommel 7, die an dem Reinigungsrahmen 13 angebracht
ist, mit ausreichender Genauigkeit aufrechterhalten werden kann.
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(Aufbau zum Öffnen oder
Schließen
des Trommelschließers)
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Unter
Bezugnahme auf die 6, 18 und 19 wird
der Aufbau zum Öffnen
oder zum Schließen
des vorstehend erwähnten
Trommelschließers
beschrieben.
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(Aufbau zum Öffnen oder
zum Schließen)
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Unter
Bezugnahme auf die 6 ist ein Ende von dem Schließerarm 27 an
der Achse 26 drehbar angebracht, die an der länglichen
Endfläche des
Tonerhalterahmenabschnitts 12a vorsehen ist, und an dem
anderen Ende ist ein Ringabschnitt 28a drehbar angebracht,
der an einem Ende der kürzeren Kante
des Trommelschließerelementes
(Schutzabdeckung) 28 ausgebildet ist. Das Schließerelement 28 ist
mit einer Nut 28b versehen, die angrenzend der Längskante
der Seite gegenüber
dem Ringabschnitt 28b quer über die gesamte Länge der
Kante verläuft.
In dieser Nut 28b ist ein Schließerhebelelement (Stützelement) 29 drehbar
verankert, das durch Biegen des Metalldrahtes ausgebildet wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 6 und 18 ist
der Endabschnitt 29a des Hebelelements 29 durch
ein Hebelstützelement 36 und
eine Zahnradabdeckung 31 drehbar gestützt. Unter Bezugnahme auf die 19 deckt
das Hebelstützelement 36 eine
Tonerfüllöffnung 32 des
Tonerhalterahmenabschnittes 12a ab. Während des Montageprozesses der
Prozesskartusche B wird ein Toner in den Tonerhalteabschnitt 10a durch
die Tonerfüllöffnung 32 gefüllt, und
die Tonerfüllöffnung 32 wird
durch eine Kappe 33 abgedichtet. Danach wird das Hebelstützelement 36 an
den Tonerhalterahmenabschnitt 12a geschweißt, wobei
die Kappe 33 abdeckt.
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Das
Hebelstützelement
(Hebelträger) 36 ist mit
einem axialen Loch 36a versehen, das sich an einem spezifischen
Punkt befindet (nach dem Schweißen
des Hebelstützelementes 36 an
den Tonerhalterahmenabschnitt 12a befindet es sich direkt über der
Tonerfüllöffnung 32).
Der Endabschnitt 29a des Hebelelementes 29 wird
in dieses axiale Loch 36a eingefügt, wodurch das Hebelelement 29 an
dem Endabschnitt 29a drehbar gestützt ist.
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Unter
Bezugnahme auf die 18 ist an der anderen Seite
der Prozesskartusche B ein Getriebestrang mit einem Trommelzahnrad 21a,
das an dem Längsende
der lichtempfindlichen Trommel 7 befestigt ist, und Zahnrädern 21b–21g an
der länglichen
Endfläche
des Tonerhalterahmenabschnittes 12a angebracht. Dieser
Getriebestrang überträgt eine
Antriebskraft zu der Entwicklungswalze 10d und den Tonersendeelementen 10b1 und 10b2.
Die vorstehend erwähnte
Zahnradabdeckung 31 wird zum Abdecken von diesem Getriebestrang
angebracht. Das andere Ende 29a des Hebelelementes 29 wird
in ein axiales Loch 31a eingefügt, das in der Zahnradabdeckung 31 vorsehen
ist, damit das Hebelelement 29 an dem anderen Ende 29a drehbar
gestützt ist.
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Bei
Betrachtung aus einer Richtung, die durch einen Pfeil in der 6 angegeben
ist, bildet das Hebelelement 29 eine L-Form, und von seinem gekrümmten Abschnitt
steht ein U-förmiger
Vorsprung 29b in der Längsrichtung
der Prozesskartusche B nach außen
vor. Wenn sich dieser Vorsprung 29b drehend bewegt, dann
wird das Hebelelement 29 drehend bewegt, wodurch das Schließerelement 28 die Öffnung O
freilegt oder abdeckt.
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Die
vorstehend erwähnte
Achse 26 ist mit einer Torsionsschraubenfeder 30 versehen,
wobei ein Ende der Feder 30 an dem Schließerarm 27 verankert
ist und das andere Ende an dem Reinigungsrahmen 13 verankert
ist; daher verbleibt das Schließerelement 28 unter
dem konstanten Druck in der Schließrichtung, der durch die Elastizität der Feder 30 erzeugt
wird.
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(Öffnungs- und Schließbewegung)
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Als
Nächstes
werden unter Bezugnahme auf die 10–15 die Öffnungs-
und Schließbewegungen
des Trommelschließers 28 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die 11 gelangt
zunächst
der Vorsprung 29b jedes Hebelelementes 29 mit
der ersten schrägen
Fläche 16a der
Führungsschiene 16 in Kontakt,
wenn die Prozesskartusche B in das Bilderzeugungsgerät A gemäß der vorstehenden
Beschreibung eingefügt
wird. Bei diesem Zeitpunkt des Kontaktes ist der Winkel θ ein spitzer
Winkel, der durch die erste schräge
Fläche 16a und
das Hebelelement 29 ausgebildet ist. Infolgedessen werden
das Hebelelement 29 und die erste schräge Fläche 16a nicht gegeneinander
abgestützt,
so dass es möglich
ist, dass das Schließerelement 28 sanft
geöffnet
wird, und wodurch es auch möglich
ist, die Prozesskartusche B sanft einzufügen.
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Als
Nächstes
wird unter Bezugnahme auf die 12 das
Schließerelement 28 allmählich nach
hinten geöffnet,
da der Vorsprung 29b mit der ersten schrägen Fläche 16a in
Kontakt bleibt, wenn die Prozesskartusche B weiter eingefügt wird.
Wenn die Prozesskartusche B tiefer eingefügt wird, dann bewegt sich der
Vorsprung 29b auf der zweiten schrägen Fläche 16a der Führungsschiene 16,
wodurch der Prozess zum Einfügen
der Prozesskartusche B endet, wie dies in den 13 und 14 gezeigt
ist. Diese zweite schräge
Fläche 16b hat
einen steileren Winkel als die erste schräge Fläche 16a, wodurch es
möglich
ist, dass das Schließerelement 28 in
demselben Öffnungszustand
geöffnet
bleibt, auch nachdem sich der Vorsprung 29b des Hebelelementes 29 auf
der zweiten schrägen
Fläche 16b aufgrund
der weiteren Einfügung
der Prozesskartusche 8 bewegt hat; daher wird das Schließerelement 28 nicht
zu weit geöffnet, und
es tritt kein Fehler auf, dass es nicht ausreichend geöffnet wird.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, öffnet oder schließt das Schließerelement 28,
wenn das Hebelelement 29 drehend bewegt wird. Da jedoch das
Hebelelement 29 durch das Hebelstützelement 36 gestützt ist,
das die Tonerfüllöffnung 32 abdeckt, kann
die Drehmitte des Hebelelementes 29 direkt über der
Tonerfüllöffnung positioniert
werden. Daher kann ein größerer Spielraum
zum Positionieren der Drehmitte des Hebelelementes 29 geboten
werden, der andernfalls stärker
begrenzt wäre,
da das Schließerelement 28 einer
vorbestimmten Ortskurve innerhalb des begrenzten Innenraumes des
Bilderzeugungsgerätes
A folgen muss; auch wenn die Größe der Tonerfüllöffnung 32 so
ausgelegt werden muss, dass sie zum Erhöhen des Tonerfüllwirkungsgrades groß ist, kann
ein größerer Spielraum
beim Bestimmen der Ortskurve des Anbringungspunktes für das Hebelelement 29 geboten
werden.
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(Aufbau des Kartuschenrahmens)
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Als
Nächstes
wird der Aufbau des Kartuschenrahmens beschrieben. Der Kartuschenrahmen ist
aus einem Polystyrol-Kunstharz
unter Verwendung eines Spritzgussverfahrens ausgebildet. Unter Bezugnahme
auf die 16 wird der Kartuschenrahmen
dadurch ausgebildet, dass ein erster Rahmen, der der Entwicklungsrahmen 12 ist,
und ein zweiter Rahmen gefügt
werden, der der Reinigungsrahmen 13 (Trommelrahmen) ist.
Der Entwicklungsrahmen 12 wird dadurch ausgebildet, dass
der Entwicklungsrahmenbodenabschnitt 12b (Entwicklungswalzenstützrahmen)
an den Tonerhalterahmenabschnitt 12a entlang ihrer Längskanten
verschweißt
wird, und dass dann der Deckel 12c an den oberen Abschnitt der
vorherigen zwei Rahmenabschnitte geschweißt wird.
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Der
Tonerhalterahmenabschnitt 12a ist mit der Tonerzuführungsöffnung 12a1 und
der Tonerfüllöffnung 12a2 versehen.
Die Tonerzuführungsöffnung 12a erstreckt
sich in der Längsrichtung,
und die Tonerfüllöffnung 12a2 befindet
sich in einer der länglichen
Endwände.
Innerhalb des Tonerhalterahmenabschnittes 12a ist eine
Anzahl Stützelemente 12a3 vorgesehen.
Sie stehen aufrecht, und sie sind in der Längsrichtung des Rahmenabschnittes
ausgebildet.
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Wenn
die Entwicklungseinrichtung montiert wird, dann wird das erste Tonersendeelement 10b1 zuerst
in den Tonerhalterahmenabschnitt 12a montiert, und dann
wird das Deckelelement 12 verschweißt. Als Nächstes wird die Tonerzuführungsöffnung 12a2 durch
Schweißen
eines Tonerabdichtungselementes (Film) 31 an den Dichtungsanbringungssitz 12a5 verschweißt, der
um die Tonerzuführungsöffnung 12a1 ausgebildet
ist. Nachdem der Toner in den Tonerhalteabschnitt 10a des
Tonerhalterahmenabschnittes 12a gefüllt ist, wird dann die Kappe 32 über der
Tonerfüllöffnung 12a2 angeordnet,
um den Tonerhalteabschnitt 10a abzudichten. Unter Bezugnahme
auf die 17 wird das Tonerabdichtungselement 31,
das die Tonerzuführungsöffnung 12a1 abgedichtet
hat, an einem der Längsenden
der Tonerzuführungsöffnung 12a1 zurückgefaltet,
und sein freies Ende wird durch einen Schlitz 12a8 des
Tonerhalterahmenabschnittes 12a freigelegt, so dass der
Nutzer das Tonerabdichtungselement 31 durch Ziehen des
freiliegenden freien Endes beseitigen kann, wenn die Prozesskartusche
B zum ersten Mal verwendet wird.
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Als
Nächstes
wird der Entwicklungsrahmenbodenabschnitt 12b an den Tonerhalterahmenabschnitt 12a entlang
des Längskanten
verschweißt, und
das zweite Tonersendeelement 10b2 wird an dem Entwicklungsrahmenbodenabschnitt 12b angebracht.
Dann wird eine Abdichtung 35, die aus einem Urethanschaum
oder dergleichen ausgebildet ist, unter einem Lamellenanbringungssitz 12a4 angebracht,
und die Entwicklungslamelle 10e wird an den Lamellenanbringungssitz 12a4 geschraubt.
Als Nächstes
werden Lager 33a, 33b sowie eine aus einem Urethanschaum
oder dergleichen ausgebildete Abdichtung 34 angebracht,
und die Achse der Entwicklungswalze 10d wird in den Lagern 33a und 33b angeordnet.
Der Tonerhalterahmenabschnitt 12a ist mit einem bogenförmigen Abschnitt 12a6 versehen, der
eine Positioniereinrichtung zum Fixieren der Lager 33a und 33b ist;
die Lager 33a und 33b werden an dem bogenförmigen Abschnitt 12a6 des
Tonerhalterahmenabschnittes 12a befestigt. Daher wird die Entwicklungswalze 10d,
deren Achse durch die Lager 33a und 33b gestützt ist,
an dem Tonerhalterahmenabschnitt 12a mit einem vorzuziehenden
Genauigkeitsgrad angebracht.
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Das
Hebelstützelement 36 wird
an einem der Längsenden
des Entwicklungsrahmens 12 angebracht, wodurch die vorstehend
erwähnte
Kappe 32 abdeckt. An der anderen Seite des Entwicklungsrahmens 12 werden
der Getriebestrang zum Übertragen der
Antriebskraft zu der lichtempfindlichen Trommel 7, die
Entwicklungswalze 10d und dergleichen angebracht, und die
Zahnradabdeckung 37 wird angebracht, um den Getriebestrang
abzudecken. Die Zahnradabdeckung 37 ist mit einer Positionierachse 37a versehen;
die Zahnradabdeckung 37 wird an dem Tonerhalterahmenabschnitt 12a unter
Verwendung von Eingriffsklauen, Schrauben oder dergleichen befestigt,
nachdem ihre Position dadurch fixiert wurde, dass diese Positionierachse 37 in
das Loch 33a1 des Lagers 33a und das Loch 12a7 des
Tonerhalterahmenabschnittes 12a eingefügt wird.
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Eines
von den Längsenden
des Tonerhalterahmenabschnittes 12a ist mit einem Armabschnitt 38 als
ein Fügeabschnitt
versehen, der einstückig
mit dem Tonerhalterahmenabschnitt 12a ausgebildet ist. Außerdem ist
die Zahnradabdeckung 37, die an dem anderen Längsende
des Tonerhalterahmenabschnittes 12a ausgebildet ist, mit
dem Armabschnitt 38 als der Fügeabschnitt versehen (16).
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Der
Entwicklungsrahmen 12, in den verschiedene Komponenten
montiert sind, die die vorstehend erwähnte Entwicklungseinrichtung
bilden, und der Reinigungsrahmen 13, in den die lichtempfindliche
Trommel 7, die Ladewalze 8 und verschiedene Komponenten
montiert sind, die die Reinigungseinrichtung bilden, werden an den Armabschnitten 38 aneinandergefügt, wodurch
die Prozesskartusche B fertiggestellt wird.
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(Aufbau zum Fügen des
Entwicklungsrahmens und des Reinigungsrahmens)
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Als
Nächstes
wird unter Bezugnahme auf die 1–3 der
Aufbau zum Fügen
des Entwicklungsrahmens 12 und des Reinigungsrahmens 13 beschrieben.
Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht von beiden
Rahmen 12 und 13, und sie stellt dar, wie diese
gefügt
werden. Die 2 stellt die innere Struktur
der Fügestelle
dar, und die 3 zeigt eine teilweise ausgeschnittene
schematische Draufsicht der Fügestelle.
Die Strukturen der linken und der rechten Fügestelle sind gleich, an denen
die Rahmen 12 und 13 mit den Armabschnitten 38 drehbar miteinander
verbunden werden; daher wird nur die Struktur von einer Seite beschrieben.
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Um
dem Winkel eine gewisse elastische Flexibilität zu verleihen, der zwischen
dem Entwicklungsrahmen 12 und dem Reinigungsrahmen 13 gebildet
ist, ist die Prozesskartusche B unter Bezugnahme auf die 2 und 3 mit
einer Druckfeder 40 versehen, die an einem Druckfederankerelement 39 angebracht
ist, das einstückig
einen Federanbringungsabschnitt 39a und einen zylindrischen
Abschnitt 39d aufweist. Der zylindrische Abschnitt 39d hat
einen Durchmesser, der größer ist
als der Durchmesser der Druckfeder 40, die an dem Federanbringungsabschnitt 39a angebracht
ist. Der Kopfabschnitt des zylindrischen Abschnittes ist mit einer Rippe 39b versehen,
und die Umfangsfläche
des zylindrischen Abschnittes 39d ist mit zwei Flanschen 39c versehen.
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Die
nach oben gerichtete Fläche
des Armabschnittes 38 des Entwicklungsrahmens 12 ist mit
einer Aussparung 38a (Aufnahmeabschnitt) versehen. Der
Ort der Aussparung 38a ist derart, dass sich die Aussparung 38a direkt
unter dem Anbringungsloch 13a des Reinigungsrahmens 13 befindet, nachdem
der Entwicklungsrahmen 12 und der Reinigungsrahmen 13 drehbar
gefügt
wurden, wie dies später
beschrieben wird. Des weiteren ist ein Durchgangsloch 38b,
durch das ein Stift 41 gesetzt wird, an dem Spitzenabschnitt
des Armabschnittes 38 vorgesehen. Die Spitze 41 wird
später
beschrieben.
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Andererseits
ist der Reinigungsrahmen 13 mit einem Anbringungsloch 13a versehen,
in das das vorstehend erwähnte
Federankerelement 39 gedrückt wird. Unter Bezugnahme
auf die 2 und 3 ist das
Anbringungsloch 13a aus einem zylindrischen Lochabschnitt 13a1,
der geringfügig
größer als
der Flansch 39c oder der zylindrische Abschnitt 39d des
Federankerelementes 39 ist, und durch einen Ausschnittsabschnitt 13a2 gebildet.
Die äußere Wand 13b des
Reinigungsrahmens 13 ist mit einem Loch 13c versehen,
durch das der Stift 41 gesetzt wird, und die innere Wand 13d des
Reinigungsrahmens 13 ist mit einem Loch 13e versehen,
in das der Stift 41 gedrückt wird. Die axialen Linien
der Löcher 13c und 13e stimmen
miteinander überein,
und sie sind parallel zu den axialen Linien der Löcher 13c und 13e,
die an der anderen Seite hinsichtlich der Längsrichtung des Reinigungsrahmens 13 vorgesehen
sind. Des weiteren ist eine Rippe 13f an der inneren Fläche des
Reinigungsrahmens 13 angrenzend an dem Anbringungsloch 13a vorgesehen.
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Wenn
der Entwicklungsrahmen 12 und der Reinigungsrahmen 13 unter
Verwendung des vorstehend beschriebenen Aufbaus gefügt werden,
dann wird unter Bezugnahme auf die 2 und 3 der Armabschnitt 38 des
Entwicklungsrahmens 12 in den Fügeabschnitt 13h des
Reinigungsrahmens 13 eingefügt. Als Nächstes wird der Stift 41 durch
das Loch 13c des Reinigungsrahmens 13 und durch
das Durchgangsloch 38b des Armabschnittes 38 in
dieser Reihenfolge gesteckt, und dann wird er in das Loch 13e gedrückt. Infolgedessen
werden der Entwicklungsrahmen 12 und der Reinigungsrahmen 13 so
gefügt,
dass sie um den Stift 41 drehbar sind. Bei dieser Montagestufe
der Prozesskartusche B ist kein Druck vorhanden, der die lichtempfindliche
Trommel 7 und die Entwicklungswalze 10d aneinander
drückt; daher
kann der Monteur in einfacher Weise den Grad der Drehbarkeit von
beiden Komponenten überprüfen.
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Unter
Bezugnahme auf die 2 wird als Nächstes das Federankerelement 39,
an das die Feder 40 angebracht wurde, durch das Anbringungsloch 13a gesteckt;
der Ausschnittsabschnitt 13a2 des Anbringungsloches 13a und
der Flansch 39c des Federankerelementes 39 sind
ausgerichtet, wobei die Spitze der Feder 40, die mit der
Bodenfläche
der Aussparung 38a in Kontakt ist, und das Federankerelement 39 in
der Druckrichtung der Feder 40 gerade nach unten gedrückt werden,
bis die obere Fläche des
Flansches 39c des Federankerelementes 39 unter
der Rippe 13f angeordnet ist, und der zylindrische Abschnitt 39d wird
durch den zylindrischen Lochabschnitt 13a1 des Anbringungsloches 13a geführt. In diesem
Zustand wird das Federankerelement 39 um 90° gedreht
und gelöst.
Folglich wird das Federankerelement 39 nach oben gedrückt, indem
es durch den zylindrischen Lochabschnitt 13a1 geführt wird, und
zwar durch die Elastizität
der Feder 40, und es wird an einem Punkt gestoppt, an dem
der Flansch 39c an die Bodenkante des Anbringungsloches 13a stößt.
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Infolgedessen
wird die in dem Entwicklungsrahmen 12 angebrachte Entwicklungswalze 10d zu der
lichtempfindlichen Trommel 7 gedrückt, die in dem Reinigungsrahmen 13 angebracht
ist, wodurch sie mit den Ringelementen (nicht dargestellt) als Abstandsstücke in Kontakt
gelangt, die an den Längsenden
der Entwicklungswalze 10d angebracht sind, wodurch sie
relativ zu der lichtempfindlichen Trommel 7 genau positioniert
wird. Gleichzeitig gelangt das Trommelzahnrad, das an dem Längsende
der lichtempfindlichen Trommel 7 befestigt ist, mit einem Walzenzahnrad
in Eingriff, das an dem Längsende der
Entwicklungswalze 10d befestigt ist, wodurch es ermöglicht wird,
dass die Antriebskraft übertragen wird.
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{Prozesskartusche}
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Die
vorstehend beschriebene Prozesskartusche B hat die folgende Struktur.
Die Prozesskartusche B, die in der Hauptbaugruppe eines Bilderzeugungsgerätes A abnehmbar
anbringbar ist, hat einen Trommelrahmen 13 (Reinigungsrahmen),
einen Entwicklungsrahmen 12 und einen Tonerrahmen 12a. Der
Trommelrahmen 13 nimmt eine elektrophotographische lichtempfindliche
Trommel 7 auf, eine Vorrichtung zum Laden der elektrophotographischen lichtempfindlichen
Trommel 7, eine Reinigungslamelle 11a zum Beseitigen
des an der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 7 verbleibenden Toners,
wobei cr8 mit der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 7 in
Kontakt ist, und wobei die Vorrichtung cb11a mit der elektrophotographischen
lichtempfindlichen Trommel 7 in Kontakt ist. Der Entwicklungsrahmen 12 nimmt
eine Entwicklungswalze 10d zum Entwickeln des latenten
Bildes auf, das an der elektrophotographischen lichtempfindlichen
Trommel 7 erzeugt ist, und der Tonerrahmen 12a hat
einen Tonerhalteabschnitt 10 zum Halten des Toners, der
für die
vorstehend beschriebene Entwicklung verwendet wird. Die Vorrichtung
tf12a ist an den Entwicklungsrahmen 12 entlang dessen Längskanten
gefügt,
und sie stützt
außerdem
einen Armabschnitt 38. Der Armabschnitt 38 ist
an dem entsprechenden Längsende
von tf12a angeordnet, und er steht zu dem Trommelrahmen 13 in
einer Richtung vor, die senkrecht zu dessen Längsrichtung ist, wodurch es
möglich
ist, dass der Entwicklungsrahmen 12 und df13 so gefügt werden,
dass sie relativ zueinander schwingen. Außerdem hat tf12a Handhabeabschnitte 12a10 und 12c2 zum
Halten der Prozesskartusche B. Sie befinden sich an der entgegengesetzten
Seite von tf12a bezüglich
von dr13. Die Handhabeabschnitte 12a10 und 12c2 werden
teilweise durch den Deckel 12c des Tonerhalteabschnittes 10a von tf12a
gebildet; daher sind sie ein Teil von tf12a, wenn der Deckel 12c an
tf12a angebracht ist. Des weiteren ist tf12a mit einer Tonerfüllöffnung 12a2 versehen, durch
die der Toner gefüllt
wird, und mit einer Tonerzuführungsöffnung 12a1 zum
Zuführen
des in dem Tonerhalteabschnitt 10a gehaltenen Toners zu
der Entwicklungswalze 10d, und mit einem Tonerdichtungsträger 12a5,
an dem eine Tonerdichtung 31 angebracht ist. Die Tonerfüllöffnung 12a2 befindet
sich an einem der Längsenden
von tf12a, und die Tonerzuführungsöffnung 12a1 und
der Tonerdichtungsträger 12a5 erstrecken
sich in der Längsrichtung
der Vorrichtung tf12a. Die Tonerdichtung 31 dichtet die Tonerzuführungsöffnung 12a1 lösbar ab.
tf12a und der Entwicklungsrahmen 12 sind durch einen Stift 41 gefügt, der
durch ein Loch 38b des Armabschnittes 38 und Löcher 13c und 13e der
df13 gesteckt ist, wobei der Entwicklungsrahmen 12 an den
tf12a und den df13 gefügt
ist, und wobei er um den Stift 41 drehbar ist.
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Nachdem
der erste Rahmen 12 und der zweite Rahmen 13 drehbar
gefügt
wurden, wird bei diesem Ausführungsbeispiel
anders gesagt der Grad der Drehbarkeit der lichtempfindlichen Trommel 7 und
der Entwicklungswalze 10d bestätigt, die lichtempfindliche
Trommel 7 und die Entwicklungswalze 10d werden
durch die Feder 40 zueinander gedrückt, die durch das Federankerelement 39 verankert
ist; daher wird die Möglichkeit
einer Schwankung des Druckes beseitigt, der auf die lichtempfindliche
Trommel 7 durch die Entwicklungswalze 10d aufgebracht wird.
Des weiteren ist das Federankerelement 39 so angebracht,
dass es in angemessener Weise die Druckfeder 40 zusammendrückt, die
an dem Federankerelement 39 angebracht ist; daher wird
die Druckfeder 40 wahrscheinlich nicht ausgebaucht. Des
weiteren kann das Federankerelement 39 ausgetauscht werden,
ohne dass die Federabdeckung beseitigt wird. Anders gesagt kann
das Federankerelement 39 ausgetauscht werden, wobei der
erste und der zweite Rahmen 12 und 13 weiterhin
verbunden sind, wodurch es möglich
ist, dass das Federankerelement 39 durch ein Federankerelement
mit einer Feder ausgetauscht wird, die einen geeigneten Druck hat,
und zwar im Wesentlichen ungeachtet der Reihenfolge der Montage
der Kartusche.
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Folglich
wird der Montagewirkungsgrad für die
Prozesskartusche B verbessert. Wenn ein Bild unter Verwendung der
vorstehend beschriebenen Prozesskartusche B erzeugt wird, dann hat
zusätzlich
der durch die Entwicklungswalze 10d aufgebrachte Druck
keine Schwankungen, wie dies vorstehend beschrieben ist; daher kann
ein Bild mit hoher Qualität
erzeugt werden.
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{Anderes Ausführungsbeispiel}
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Als
Nächstes
werden verschiedene Komponenten der Prozesskartusche B und des Bilderzeugungsgerätes gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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Bei
dem vorherigen Ausführungsbeispiel
ist einer der Armabschnitte 38 zum Verbinden des Entwicklungsrahmens 12 mit
dem Reinigungsrahmen 13 an der Zahnradabdeckung 37 angeordnet,
und diese Zahnradabdeckung 37 ist an einem der Längsenden des
Entwicklungsrahmens 12 befestigt, aber beide Armabschnitte 38 können direkt
an dem Tonerhalterahmenabschnitt 12a ausgebildet sein.
Diese Anordnung kann auch in wirksamer Weise den Stoß verteilen,
der während
der Anbringung der Prozesskartusche B erzeugt wird.
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Bei
dem vorherigen Ausführungsbeispiel
ist des weiteren das Hebelstützelement 30 an
den Kartuschenrahmen geschweißt,
aber das Hebelstützelement 30 kann
an den Kartuschenrahmen geschraubt sein, oder es kann mit einem
Klebemittel an den Kartuschenrahmen geklebt sein.
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{Innere Struktur des Tonerhalterahmens}
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Als
Nächstes
wird unter Bezugnahme auf die 21 und 22 die
innere Struktur des Tonerhalterahmenabschnittes 12a beschrieben.
Wie dies aus der folgenden Beschreibung offensichtlich ist, sind Trennelemente 12a3 innerhalb
des Tonerhalterahmenabschnittes 12a vorgesehen, wobei zwischen dem
Trennelement 12a3 und dem Rahmendeckel 12c ein
Spalt vorgesehen ist. Diese Anordnung ist so gestaltet, dass auch
dann, wenn der Rahmendeckel 12c gebogen wird, wenn der
Nutzer den Tonerhalterahmenabschnitt 12a (pcB) zu heftig
greift, der gebogene Abschnitt des Rahmendeckels 12c durch
die obere Fläche
des Trennelementes 12a3 gestützt werden kann.
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Ein
Spalt ist auch zwischen dem Trennelement 12a3 und dem Tonerhalteabschnitt 10a vorgesehen.
Diese Anordnung ist so gestaltet, dass der in den Tonerhalteabschnitt 10a durch
die Tonerfüllöffnung 12a2 gegossene
Toner mit einem vorzuziehenden Wirkungsgrad in jeden der Räume geschickt werden
kann, die durch die Trennelemente 12a3 getrennt sind, und
zwar trotz des Vorhandenseins der Trennelemente 12a3.
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Unter
Bezugnahme auf die 16 ist die schräge Fläche an dem
oberen Abschnitt des Rahmendeckels 12c mit mehreren parallelen
Rippen 12c1 versehen, die einen Handhabeabschnitt 12c2 bilden.
Unter Bezugnahme auf die 12 ist
der Bodenabschnitt des Tonerhalterahmenabschnittes 12a des
weiteren mit einem R-Abschnitt
versehen, der nach unten ausgebaucht ist. Die äußere Fläche des R-Abschnittes ist außerdem mit
mehreren parallelen Rippen 12a5 versehen, die einen Handhabeabschnitt 12a10 bilden.
Der Nutzer kann in einfacher Weise die Prozesskartusche B dadurch
halten, dass die Handhabeabschnitte 12a10 und 12c2 gegriffen
werden, so dass die Prozesskartusche B behutsam an dem Bilderzeugungsgerät A angebracht
oder von diesem beseitigt werden kann (9).
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Zu
dieser Zeit wird die Beziehung zwischen dem Trennelement 12a3,
das innerhalb des Tonerhalteabschnittes 10a vorgesehen
ist, und der Rahmenwandfläche
beschrieben. Unter Bezugnahme auf die 5 ist zwischen
der hinteren Kante des Trennelementes 12a3 und der Innenfläche der
hinteren Wand des Tonerhalterahmenabschnittes 12a („hinten" bezüglich der
Richtung, in der der Toner innerhalb des Tonerhalteabschnittes 10a zu
der Entwicklungswalze 10d zugeführt wird) ein Spalt S1 vorgesehen.
Außerdem
ist ein kleiner Spalt S2 zwischen dem oberen Ende des Trennelementes 12a3 und
der Innenfläche
des Rahmendeckels 12c vorgesehen.
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Der
Zweck des Trennelementes 12a3 ist eine Minimierung der
Verformung des Tonerhalterahmenabschnittes 12a und des
Rahmendeckels 12c, wenn ein übermäßiger Druck durch den Nutzer
aufgebracht wird, der die Prozesskartusche B dadurch handhabt, dass
die Handhabeabschnitte 12c2 und 12a10 gegriffen
werden. Auch wenn der Nutzer die Prozesskartusche B zu fest greift,
und der Tonerhalterahmenabschnitt 12a und/oder der Rahmendeckel 12c folglich
verformt wird, gelangen anders gesagt das obere Ende des Trennelementes 12a3 und
die Innenfläche
des Rahmendeckels 12c miteinander in Kontakt, wodurch der
Verformungsbetrag reguliert wird.
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Durch
das Vorhandensein der Trennelemente 12a3 innerhalb des
Tonerhalteabschnittes 10a kann der Toner nicht mit ausreichend hoher
Dichte gefüllt
werden, es sei denn, die Innenluft des Tonerhalteabschnittes 10a wird
korrekt beseitigt.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist somit der Spalt S1 zwischen dem Trennelement 12a3 und
der Innenfläche
der hinteren Wand des Tonerhalterahmenabschnittes 12a vorgesehen,
wie dies vorstehend beschrieben ist. Wenn der Toner durch die Tonerfüllöffnung 12a2 gefüllt wird,
kann folglich die Innenluft des Tonerhalteabschnittes 10a durch
den Spalt S1 hindurch und aus dem Tonerhalteabschnitt 10a strömen, wie
dies in der 22 dargestellt ist (ein schwarzer
Pfeil gibt die Tonerströmung
an, und ein weißer
Pfeil gibt die Luftströmung
an). Infolgedessen kann der Toner behutsam in den Tonerhalteabschnitt 10a mit
einer ausreichenden Dichte gefüllt werden.
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Hierbei
ist zu beachten, dass zum Bereitstellen eines korrekten Gleichgewichtes
zwischen dem Luftbeseitigungswirkungsgrad und dem Wirkungsgrad beim
Regulieren der Rahmenverformung der Spalt S1 vorzugsweise 5 mm– 20 mm
beträgt.
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Wie
dies bei diesem Ausführungsbeispiel vorstehend
beschrieben ist, ist der Spalt S2 zwischen dem oberen Ende des Trennelementes 12a3 und dem
Rahmendeckel 12c vorgesehen; daher kann die Erzeugung eines
Grates verhindert werden. Wenn insbesondere der Rahmendeckel 12c an
den Tonerhalterahmenabschnitt 12a ohne den Spalt S2 vorgesehen
wird, dann gelangt das obere Ende des Trennelementes 12a3 mit
der Innenfläche
des Rahmendeckels 12c manchmal aufgrund eines Herstellungsfehlers
in Kontakt. Falls der Tonerhalterahmenabschnitt 12a und
der Rahmendeckel 12c durch Ultraschallschweißen miteinander
verschweißt
werden, wenn das Trennelement 12a3 und der Rahmendeckel 12c miteinander
in Kontakt sind, dann kann zwischen dem oberen Ende des Trennelementes 12a3 und
der Innenwand des Rahmendeckels 12c der Grat erzeugt werden,
und wenn er erzeugt wird, dann fällt der
Grat wahrscheinlich in den Tonerhalteabschnitt 10a und
vermischt sich mit dem Toner, was einen Tonerkern bildet, und zwar
während
des Transportes der Prozesskartusche B oder in einer ähnlichen
Situation. Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann aber die Erzeugung des Grates verhindert werden.
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Wenn
andererseits der Spalt S2 zu groß ist, dann steigt der Innendruck
des Tonerhalteabschnittes 10a wahrscheinlich an. Dies ist
dadurch begründet,
dass das Vorhandensein eines übermäßigen Spaltes
wahrscheinlich eine Verformung von beiden Rahmenabschnitten ermöglicht,
wenn der Handhabeabschnitt fest gegriffen wird, der an dem Rahmendeckel 12c ausgebildet
ist, der an dem Tonerhalterahmenabschnitt 12a unter Verwendung
des Ultraschallschweißens
verscheißt
ist. Somit wird die Größe des Spaltes
S2 vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von 0,0–0,5 mm
festgelegt, so dass die Verformung des Tonerhalterahmenabschnittes 12a und des
Rahmendeckels 12c minimiert werden kann, wenn die Handhabeabschnitte
fest gegriffen werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Spalt
S2 auf 0,2 mm festgelegt.
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Wie
dies aus der vorherigen Beschreibung offensichtlich ist, ermöglicht nicht
nur das Vorsehen der Spalte S1 und S2 zwischen dem Trennelement 12a3 und
der Innenfläche
des Rahmens das Füllen des
Toners mit hoher Dichte, sondern es verhindert außerdem,
dass sich der Grat in den Toner vermischt, und es minimiert die
Rahmenverformung.
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Eine
Prozesskartusche B ist an einer Hauptbaugruppe eines Bilderzeugungsgerätes abnehmbar anbringbar,
und sie weist Folgendes auf: a. eine elektronphotographische lichtempfindliche
Trommel 7; b. eine Entwicklungswalze 10d zum Entwickeln
eines latenten Bildes, das an der elektrophotographischen lichtempfindlichen
Trommel 7 erzeugt wird, wobei die Entwicklungswalze einen
Toner durch ihre Drehung zu der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 7 zuführt; c.
eine Ladewalze 8 zum Laden der elektrophotographischen
lichtempfindlichen Trommel 7, wobei die Ladewalze 8 mit
der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 7 in Kontakt
ist; d. eine Reinigungslamelle 11a zum Beseitigen von restlichem
Toner aus der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 7;
e. einen Toneraufnahmebehälter 12a einschließlich: eines
Toneraufnahmeabschnittes 10a zum Aufnehmen des Toners,
der zum Entwickeln eines latenten Bildes verwendbar ist, das an
der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugt
wird, wobei der Toneraufnahmeabschnitt 10a mit einer Tonerzuführungsöffnung 12a1 zum
Zuführen
des Toners zu der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 7 von
dem Toneraufnahmeabschnitt 10a versehen ist; einer Trennwand 12a3,
die sich in dem Toneraufnahmeabschnitt in einer Richtung entlang
einer kurzen Seite des Toneraufnahmeabschnittes erstreckt, um darin
eine Vielzahl Räume
zu definieren, wobei der Toneraufnahmeabschnitt eine Bodenfläche aufweist,
die zu der Tonerzuführungsöffnung nach
unten abgeschrägt
ist, und wobei die Trennwand an der schrägen Fläche vorgesehen ist; einer Tonerfüllöffnung 12a2 an
einem Längsende
des Toneraufnahmeabschnittes, um zu ermöglichen, dass der Toner in den
Toneraufnahmeabschnitt gefüllt
wird; und einen Durchlasskanal S1, der sich von einem Längsende zu
dem anderen Längsende
entlang einer Länge
des Toneraufnahmeabschnittes so erstreckt, dass die Zufuhr des Toners
in die Räume
ermöglicht
wird, wobei der Durchlasskanal zwischen einer Wandfläche des Toneraufnahmeabschnittes
und der Trennwand ausgebildet ist, wobei der Durchlasskanal S1 zwischen einer
hinteren Wandfläche
gegenüber
der Tonerzuführungsöffnung und
der Trennwand vorgesehen ist.
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Außerdem ist
eine Prozesskartusche B abnehmbar an einer Hauptbaugruppe eines
Bilderzeugungsgerätes
anbringbar, und weist Folgendes auf: a. eine elektrophotographische lichtempfindliche Trommel 7;
b. eine Entwicklungswalze 10d zum Entwickeln eines latenten
Bildes, das an der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugt wird,
wobei die Entwicklungswalze einen Toner zu der elektrophotographischen
lichtempfindlichen Trommel 7 durch ihre Drehung zuführt; c.
eine Ladewalze 8 zum Laden der elektrophotographischen lichtempfindlichen
Trommel 7, wobei die Ladewalze 8 mit der elektrophotographischen
lichtempfindlichen Trommel 7 in Kontakt ist; d. eine Reinigungslamelle 11a zum
Beseitigen von restlichem Toner aus der elektrophotographischen
lichtempfindlichen Trommel 7; e. einen Toneraufnahmebehälter 12a einschließlich: eines
Toneraufnahmeabschnittes 10a zum Aufnehmen eines Toners,
der zum Entwickeln eines latenten Bildes verwendbar ist, das an
der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugt wird,
wobei der Toneraufnahmeabschnitt 10a mit einer Tonerzuführungsöffnung 12a1 zum
Zuführen
des Toners zu der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 7 von
dem Toneraufnahmeabschnitt 10a versehen ist; eines Abdeckungselementes 12c zum
Abdecken einer Öffnung
außer
der Tonerzuführungsöffnung 12a1,
wobei das Abdeckungselement 12c die Öffnung abdeckt, die an einem
oberen Abschnitt des Toneraufnahmeabschnittes 10a vorgesehen
ist, wobei der Abschnitt eine obere Position einnimmt, wenn die
Prozesskartusche an der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes angebracht
ist; eines Handhabeabschnittes 12c2 an dem Abdeckungselement 12c zum
Erleichtern einer Handhabung des Toneraufnahmebehälters, wobei
die Handhabe 12c2 eine Vielzahl Rippen 12c1 aufweist.
Die Außenfläche des
Toneraufnahmebehälters
hat eine Vielzahl Rippen 12a9. Wenn der Behälter 12a gehandhabt
wird, dann werden die Rippe der Abdeckung und die Rippe des Behälters 10a.
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Um
den Toner in den Abschnitt 10a zu füllen, sind eine Tonerfüllöffnung 12a2 an
einem Längsende des Aufnahmeabschnittes
und die Trennwand 12a3 zum Trennen des Innenraumes von
dem Abschnitt 10a vorgesehen. Ein Spalt S2 ist zwischen
dem Abdeckungselement 12c und der Trennwand 12a3 vorgesehen.
Wenn die Abdeckung beim Greifen des Toneraufnahmebehälters gebogen
wird, dann können die
Trennwand 12a3 und die Abdeckung 12c miteinander
in Kontakt gelangen. Der Spalt S2 zwischen der Trennwand 12a3 und
der Abdeckung 12c ist nicht größer als ungefähr 0,5 mm.
Der Toneraufnahmeabschnitt 10a und die Abdeckung 12c sind
verschweißt.
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Des
weiteren ist die vorstehend beschriebene Prozesskartusche B in einer
Bauart zum Erzeugen eines einfarbigen Bildes ausgeführt. Jedoch
ist die vorliegende Erfindung vorzugsweise nicht nur auf die Prozesskartusche
anwendbar, die ein einfarbiges Bild erzeugt, sondern auch auf eine
Kartusche, die zwei oder mehrere Entwicklungseinrichtungen aufweist
und ein mehrfarbiges Bild erzeugt (zum Beispiel ein zweifarbiges
Bild, ein dreifarbiges Bild, ein Vollfarbenbild, und dergleichen).
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Hinsichtlich
des Entwicklungsverfahrens können
verschiedene bekannte Entwicklungsverfahren verwendet werden, wie
zum Beispiel ein Entwicklungsverfahren mit Magnetbürste, das
einen Zweikomponententoner verwendet, das Kaskaden-Entwicklungsverfahren,
das Touch-Down-Entwicklungsverfahren oder das Cloud-Entwicklungsverfahren.
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Das
elektrophotographische lichtempfindliche Element ist nicht auf die
lichtempfindliche Trommel beschränkt.
Z.B. kann das Folgende vorgesehen werden.
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Als
das lichtempfindliche Material kann zunächst ein lichtempfindliches
Material, wie zum Beispiel amorphes Silicium, amorphes Selenium,
Zinkoxid, Titanoxid oder ein organischer Lichtleiter (OPC) verwendet
werden. Hinsichtlich der Form des Basiselementes, an dem das lichtempfindliche Material
angeordnet wird, sind ein Drehelement, wie zum Beispiel eine Trommel
oder ein Element in der Form eines Blattes, wie zum Beispiel ein
Endlosriemen verwendbar. Im Allgemeinen wird ein Element in der Form
einer Trommel oder eines Riemens verwendet. Z.B. hat eine lichtempfindliche
Trommel einen Zylinder aus einer Aluminiumlegierung oder dergleichen, und
ein photoleitendes Material ist daran abgelagert oder aufgetragen.
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Die
Struktur der Ladeeinrichtung, die bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, ist eine sogenannte Kontaktbauart, aber es ist
offensichtlich, dass andere herkömmliche
Strukturen verwendet werden können,
zum Beispiel eine Struktur, bei der ein Wolframdraht an drei Seiten
durch eine Abschirmung aus einem metallischen Material, wie zum
Beispiel Aluminium, umgeben ist, und bei der positive oder negative
Ionen, die durch Aufbringen einer hohen elektrischen Spannung auf
den Wolframdraht erzeugt werden, auf die Oberfläche der lichtempfindlichen
Trommel transferiert werden, um die Trommeloberfläche einheitlich
zu laden.
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Hinsichtlich
der Ladeeinrichtung kann eine Ladeeinrichtung der Lamellenbauart
(Ladelamelle), der Pad-Bauart, der Block-Bauart, der Stangen-Bauart, der Draht-Bauart
oder dergleichen zusätzlich
zu der Ladeeinrichtung der Walzen-Bauart verwendet werden, die bei
dem vorherigen Ausführungsbeispiel beschrieben
ist.
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Bezüglich des
Verfahrens zum Reinigen des Toners, der an der lichtempfindlichen
Trommel verbleibt, kann die Reinigungseinrichtung eine Lamelle, eine
Pelzbürste,
eine Magnetbürste
oder dergleichen aufweisen.
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Die
Prozesskartusche gemäß der vorliegenden
Erfindung hat zumindest ein elektrophotographisches lichtempfindliches
Element und eine Entwicklungseinrichtung. Üblicherweise ist eine Kombination aus
einer Entwicklungseinrichtung, eines elektrophotographischen lichtempfindlichen
Elementes, einer Ladeeinrichtung und einer Reinigungseinrichtung, eine
Kombination aus einer Entwicklungseinrichtung, eines elektrophotographischen
lichtempfindlichen Elementes und einer Ladeeinrichtung oder einer
Reinigungseinrichtung, eine Kombination einer Entwicklungseinrichtung
und eines elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementes oder
eine Kombination dergleichen in der Form einer Kartusche so integriert, dass
sie in die Hauptbaugruppe des Gerätes abnehmbar angebracht werden
kann.
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Bei
dem vorherigen Ausführungsbeispiel
ist das Bilderzeugungsgerät
durch einen Laserdrucker dargestellt, aber die vorliegende Erfindung
ist nicht auf das vorherige Ausführungsbeispiel
beschränkt. Die
vorliegende Erfindung ist offensichtlich auch auf andere Bilderzeugungsgeräte anwendbar,
wie zum Beispiel ein elektrophotographischer Kopierer, ein Faxgerät oder eine
Textverarbeitungsvorrichtung.
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Wie
dies gemäß der vorliegenden
Erfindung vorstehend beschrieben ist, kann durch das Stützen eines
Hebelelementes zum Öffnen
und zum Schließen
des Schließerelementes
durch das Stützelement,
das die Tonerfüllöffnung abdeckt,
die Drehmitte des Hebelelementes direkt über der Tonerfüllöffnung angeordnet
werden. Daher wird der Spielraum der Position der Drehmitte des
Hebels vergrößert. Dies ist
bedeutsam, da die Spur des Schließerelementes beim Anbringen
der Prozesskartusche in dem engen Raum in dem Bilderzeugungsgerät begrenzt
ist.
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Auch
wenn die Tonerfüllöffnung zum
Zwecke einer Erhöhung
des Tonerfüllwirkungsgrades
vergrößert ist,
wird das Anbringen des Hebels nicht beschränkt. Die Größe des Gerätes kann reduziert werden,
auch wenn es mit einer hohen Tonerfüllrate verwendet wird.
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Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf die hierin offenbarten Strukturen
beschrieben ist, soll diese Anmeldung derartige Abwandlungen oder Änderungen
abdecken, die innerhalb des Umfanges der beigefügten Ansprüche sind.