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Diese Erfindung betrifft elektrofotografische Entwicklung
und spezieller betrifft sie eine Tonerpatrone, die keine Tonerpumpe
und zugehörige
Struktur aufweist.
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Wir haben Tonerpatronen von zwei
unterschiedlichen allgemeinen Konstruktionen hergestellt und im
Handel vertrieben. Für
unsere größeren Laserdrucker
hat die Patrone eine Pumpe zum Dosieren von Toner enthalten, von
der Art, die in den US-Patenten Nos. 5,012,289 und 5,101,237 offenbart
ist, während
die äußere Struktur
der Patrone wie im US-Patent No. 5,136,333 offenbart ist. Einzelheiten
von anderen Elementen in der Patrone haben variiert.
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Für
einen kleineren Lichtemissionsdiodendrucker ist die Patrone wie
im US-Patent No. 5,337,032 offenbart, die einen Tonertrichterbehälter aufweist,
der sich ein gutes Stück
unter einem Niveau erstreckt, das die Tonerzugabewalze aufweist,
und die unabhängige
Antriebssysteme für
die Fotoleiterwalze und für
das Entwicklerwalzensystem aufweist, wie im US-Patent No. 5,331,378
offenbart.
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Die
EP
0740227 offenbart eine Tonerpatronenanordnung mit einem
ersten und zweiten Einheitselement mit Griffteilen zur einfachen
Handhabung.
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Frühere Patronen hatten mindestens
drei Räder
aufgewiesen, die auf Führungsbahnen
liefen, die die Trichterbehälteranordnung
mit der Gehäuse- und
Fotoleiteranordnung verbinden. Diese Räder definieren eine Ebene,
in der die zwei Anordnungen die Berührungskraft zwischen der Entwicklerwalze
in der Trichterbehälteranordnung
und der Fotoleiterwalze in der Gehäuseanordnung einzustellen haben.
Ein Vorhandensein von sämtlichen
von diesen Rädern
in der Patrone ist insofern nachteilig, als sie zu den Positionsvariationen
der Entwicklereinheit in Bezug zum Papierpfad beitragen. Auch neigen während einer
rohen Behandlung die Vorderräder
in der Patrone dazu, unter dem Gewicht des Toners abzubrechen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird bereitgestellt: eine Tonerpatrone, umfassend ein erstes Einheitselement,
umfassend einen Griff am oberen vorderen Ende; eine Reinigungskammer
am hinteren Ende; und eine linke und rechte Seitenwand, wobei jede
besagte Seitenwand ein Gehäuse
zur losen Aufnahme eines Stifts aufweist, der in dem Gehäuse positioniert
ist; wobei das Element Öffnungen
in der Nähe
der Kammer aufweist, um eine fotoempfindliche Walze zu tragen,
ein
zweites Einheitselement, umfassend einen Tonertrichterbehälter, einen
ersten Stift und einen zweiten Stift, die sich von jeder Seite des
Trichterbehälters
erstrecken, und eine Einrichtung zur drehbaren Lagerung einer Entwicklerwalze,
um Toner von dem Trichterbehälter
zu empfangen,
eine erste Feder, die zwischen dem ersten Stift
der linken Seite des zweiten Einheitselements und der linken Seitenwand
verbunden ist,
eine zweite Feder, die zwischen dem ersten Stift
der rechten Seite des zweiten Einheitselements und der rechten Seitenwand
verbunden ist,
wobei der zweite Stift der linken Seite der
Patrone in dem Gehäuse
der linken Seite positioniert ist, um durch das Gehäuse der
linken Seite gehalten zu werden, und
wobei der zweite Stift
der rechten Seite der Patrone in dem Gehäuse der rechten Seite positioniert
ist, um durch das Gehäuse
der rechten Seite gehalten zu werden.
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In einer bevorzugten Form weist eine
Tonerpatrone dieser Erfindung ein erstes oder Einheitselement auf,
das einen Griff, eine Abdeckung und eine Reinigungskammer bildet
und die Fotoleitertrommel hält.
Jede der zwei Seitenwände
weist ein Gehäuse auf,
das lose einen Stift eines zweiten einzelnen Elements aufnimmt.
Das zweite einzelne oder Einheitselement hält eine Entwicklerwalze und
weist einen Tonertrichterbehälter
mit zwei Stiften auf jeder Seite auf, wobei einer von den Stiften
in jedes der Gehäuse passt.
Die zweiten Stifte verbinden die zwei einzelnen Elemente, um die
Entwicklerwalze nachgiebig gegen die Fotoleitertrommel zu pressen,
wie es im Allgemeinen herkömmlich
ist.
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Da das Trichterbehälterelement
nur lose mit dem Abdeckelement verbunden ist, kann sich der Trichterbehälter durch
Bewegung in Bezug zum Rahmen eines Druckers, auf dem er montiert
ist, einstellen. Dies wird dadurch erleichtert, dass der Trichterbehälter einen
flachen vorstehenden Teil auf jeder Seite aufweist, um auf Rollen
im Drucker zu ruhen. Die bevorzugte Konstruktion weist auf: mittige
Lokalisierelemente, um Druck vom Drucker auf das obere gekrümmte ebene
flügelähnliche
Führungselement auf
jeder Seite aufzunehmen, ein Gelenkstück an einer unteren Verschlussklappe
auf jeder Seite über den
flügelähnlichen
Führungen,
das bewegt wird, um die Verschlussklappe zu öffnen, wenn die Führungen in
den Drucker eingesetzt werden, wobei die mittige Welle des Fotoleiters
ungehindert ist, um als untere Lokalisiervorrichtung zu dienen.
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Da die Unterseite der Entwicklereinheit
Teil des Medienpfads ist, verbessert ein Bezugnehmen der Trichterbehälteranordnung
auf den Drucker eine Lokalisiergenauigkeit des Medienpfads. Die
Patrone ist gegenüber
roher Behandlung widerstandsfähig, während die
entsprechenden Räder
in den früheren Patronen
zum Brechen neigten. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die
Kosten der Räder
und ihrer Montage von der Patrone entfernt sind.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun
anhand eines Beispiels und mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine Perspektivansicht der Tonerpatrone von oben und links hinten,
wobei links so bestimmt ist, dass man dem Drucker von seiner Vorderseite,
wo die Patroneneinschiebung vorgenommen wird, zugewandt ist;
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2 ist
eine Perspektivansicht von oben und links vorne der Patrone, die
nahe dem oberen Ende geschnitten ist;
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3 ist
eine obere rechte Vorderseitenansicht der Patrone, wobei weitere
Abdeckelemente entfernt sind;
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4 ist
eine obere rechte Hinterseitenansicht der Patrone, wobei Abdeckelemente
entfernt sind;
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5 ist
eine obere linke Hinterseitenansicht der Patrone, wobei Abdeckelemente
entfernt sind;
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6 ist
eine obere rechte Hinterseitenansicht der Patrone, die ähnlich zu
dem Schneiden von 2 geschnitten
ist;
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7 ist
eine untere linke Vorderseitenansicht der Patrone;
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8 ist
eine untere rechte Hinterseitenansicht der Patrone;
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9 ist
eine vordere rechte Perspektivansicht des Trichterbehältergehäuseelements;
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10 ist
eine linke Vorderseitenansicht des Inneren eines Druckers, in dem
die Patrone installiert wird;
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11 ist
eine teilweise geschnittene rechte Seitenansicht, die mehr Einzelheiten
von in 10 dargestellten
Teilen darstellt, wobei die Patrone installiert ist;
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12 ist
eine Perspektivansicht, die das Innere von einem Endelement des
Trichterbehälters darstellt;
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13 ist
eine Perspektivansicht, die das Innere des anderen Endelements des
Trichterbehälters darstellt;
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14 ist
eine Perspektivansicht der Getriebeplatte;
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15 ist
eine Perspektivansicht einer leicht entfernbaren Laufbuchse;
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16 ist
eine Perspektivansicht, die die entfernbare Laufbuchse installiert
darstellt;
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17 ist
eine rechte Hinterseitenansicht, die Einzelheiten einer Verschlussklappe
darstellt;
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18 ist
eine Perspektivansicht einer Erweiterungsnabe, die in der Fotoleitertrommel
eingesetzt wird;
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19 ist
eine rechte Perspektivansicht, die Elemente im Innern der Abdeckung
der Patrone zeigt;
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20 ist
eine linke Boden-Perspektivansicht, die Elemente im Innern der Abdeckung
der Patrone darstellt;
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21 ist
eine rechte Perspektivansicht, die Teile der Patrone in einem Drucker
installiert darstellt;
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22 stellt
das Innere der Abdeckung der Patrone dar, wo sie einen Fortsatz
von dem Trichterbehälter
aufnimmt;
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23 stellt
Elemente des Trichterbehälterpatronenstöpsels vor
einer Montage dar;
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24 stellt
den montierte Trichterbehälterstöpsel alleine
dar; und
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25 stellt
einen versetzt angeordneten Querschnitt des Trichterbehälterstöpsels dar,
um einen Luftstrom zu veranschaulichen.
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Die autonome entfernbare Druckerpatrone 1 ist
in 1 in einer Perspektivansicht
von oben und links hinten dargestellt (die Handgriffe 3a und 3b werden
als die Vorderseite betrachtet, und die Seite mit der geschwenkten
oberen Verschlussklappe 5 ist die obere Seite).
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Zwecks Veranschaulichung stellt 1 die obere Verschlussklappe 5 nach
unten in ihre offene Position geschwenkt und eine untere Verschlussklappe 7 nach
hinten und nach oben in ihre geöffnete Position
geschwenkt dar. Im tatsächlichen
Betrieb werden diese Positionen durch Wechselwirkung mit dem Drucker
oder einer anderen Vorrichtung erreicht, in die die Patrone 1 installiert
wird, wie unten erklärt
wird.
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Um ein Einschieben der Patrone 1 in
den Drucker zu erleichtern und zu führen, weist die Patrone 1 einen
linken Führungsflügel 9a und
einen rechten Führungsflügel 9b auf.
Die Führungsflügel 9a und 9b sind
dünne Ebenen,
die als Bögen
eines verhältnismäßig großen Kreises
ausgebildet sind, außer
in der Nähe
der Vorderseite, wo der Boden 9aa nach unten erweitert
ist. Die Führungsflügel 9a und 9b sind Spiegelbilder
voneinander, außer
dass in dieser beschriebenen speziellen Ausführungsform der linke Führungsflügel 9a breiter
ist (erstreckt sich weiter seitlich) als der rechte Führungsflügel 9b,
einfach, um sich der Breite anzupassen, die durch einen speziellen
Drucker bereitgestellt wird, in den die beispielhafte Patrone 1 zu
installieren ist.
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In der hierin beschriebenen Ausführungsform
wird eine untere Verschlussklappe 7 von einer linken hinteren
Abdeckung 31a auf einem linken oberen Betätigergelenkarm 11a und
von einer rechten hinteren Abdeckung (nicht dargestellt) auf einem rechten
oberen Betätigergelenkarm 11b geschwenkt, die
auf entgegengesetzten Seiten der Verschlussklappe 7 angeordnet
sind. Jeder Gelenkarm 11a und 11b ist als Einheit
mit einem Betätiger 13a bzw. 13b ausgebildet,
von denen jeder eine rechteckige Betätigeroberfläche 13aa bzw. 13bb aufweist,
die sich über
den jeweiligen Führungsflügeln 9a, 9b erstreckt.
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Ein schwenkbar angebrachtes unteres
Verschlussklappengelenkstück 15a und
eine Seite der unteren Verschlussklappe 17a, die schwenkbar
an das untere Verschlussklappengelenkstück 15a und linken
oberen Betätigergelenkarm 11a angebracht ist,
vervollständigen
eine herkömmliche
Vierstangenverbindung, um eine Drehung der Verschlussklappe 7 als
Reaktion auf eine Drehung des Betätigers 13a zu liefern.
Das hintere Ende einer Schraubenfeder 19a ist mit einem
unteren Haken 11aa im Gelenkarm 11a verbunden,
um die Verschlussklappe 7 geschlossen vorzuspannen, wenn
die Patrone nicht in einem Drucker oder einer anderen Vorrichtung
eingesetzt ist. Das vordere Ende der Schraubenfeder 19a ist
mit einem oberen Loch 31aa unter dem Betätiger 13a verbunden.
Ein Spiegelbild dieser Teile (siehe 3) ist
auf der entgegengesetzten Seite vorhanden, deren entsprechender
Teil mit derselben Zahl mit "b"-Buchstaben bezeichnet
ist.
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Wenn die Patrone 1 im Drucker
installiert wird, werden die Betätigeroberflächen 13aa und 13bb durch
die passenden Oberflächen
des Druckers zu den Positionen über
den Flügeln 9a bzw. 9b nach
unten gedrückt,
wie in 1 dargestellt.
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Die Patrone 1 wird durch
eine menschliche Bedienperson eingeschoben, indem sie Griffe 3a, 3b durch
Löcher 3aa, 3bb greift
und die Patrone 1 in Richtung der Verschlussklappe 5 und
in Richtung auf die Hinterseite des Druckers (291, 10) bewegt, in dem sie installiert
wird. Eine Reihe von sich nach oben erstreckenden Rippen 21,
die entlang der Breite der Patrone 1 unter den Griffen 3a, 3b beabstandet sind,
außer
an den Löchern 3aa und 3bb,
liefern Festigkeit, während
die Löcher 3aa und 3bb Raum
für die
Finger einer Person liefern, um die Griffe 3a, 3b zu
greifen. Auf der linken Seite befindet sich eine verhältnismäßig breite
sich nach oben erstreckende Nase 23. In einer bevorzugten
Kombination der Ausführungsform
der hierin beschriebenen Erfindung und eines beispielhaften Druckers
wechselwirkt das obere Ende der Nase 23 mit einem körperlichen
Fühlschalter
im Drucker, um zu detektieren, dass eine Patrone 1 installiert
worden ist.
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Eine vordere Abdeckung 25,
auf der die Griffe 3a, 3b, die Rippen 21 und
die Nase 23 als Einheit ausgebildet sind, befindet sich über einem
separierten Tonertrichterbehälter,
wie beschrieben wird. Die obere Abdeckung einer Reinigungskammer 27 befindet
sich rückwärtig von
der Verschlussklappe 5.
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Unmittelbar auf der Innenseite der
Flügel 9a und 9b befinden
sich erhöhte
langgestreckte Lokalisiervorrichtungsoberflächen 29a, 29b,
auf die Druck durch einen Drucker ausgeübt wird, um den Toneraufbringmechanismus
der Patrone 1 fest zu positionieren, wenn die Patrone 1 installiert
ist. Die Lokalisiervorrichtungsoberflächen 29a und 29b,
die Flügel 9a und 9b sowie
eine hintere Abdeckung 31 unter dem Flügel 9a sind als Einheit
mit einem Reinigergehäuse 27 ausgebildet.
Auch als Einheit mit diesen Elementen ausgebildet ist die vordere
Abdeckung 25 mit den Griffen 3a, 3b und
eine äußere Abdeckung 33 auf
der linken Seite und im Allgemeinen von gleicher Ausdehnung in der
Länge mit
der Länge
der vorderen Abdeckung 25. Die Abdeckung 33 weist
ein U-förmiges
Gehäuse 35 an
ihrem oberen Ende auf. Das Gehäuse 35 schließt einen
Abstandshal terzapfen 37a ein, wie erklärt wird, sowie ein Anordnungsloch 39a in
der Nähe
der oberen Vorderseite der Abdeckung 33 und ein federhaltendes
Loch 39b in der Nähe
der unteren Vorderseite der Abdeckung 33.
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Eine Kupplung 41 nimmt ein
Antriebselement von einem Drucker auf, das eine Oldham-Kupplung
enthält,
um die Entwicklerwalze 43 (nicht in 1 dargestellt) und die Tonerzugabewalze 45 (nicht
in 1 dargestellt) anzutreiben.
Am hinteren Ende der Kupplung 41 befindet sich die Welle 47 der Fotoleitertrommel 49 (Trommel
ist in 1 nicht dargestellt).
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2 ist
eine Perspektivansicht von oben und links vorne der Patrone 1,
geschnitten in der Nähe
des oberen Endes, um innere Elemente darzustellen. Unmittelbar vorne
befindet sich ein großer
zylindrischer Tonertrichterbehälter 61 mit
einer Schaufel 63, die während eines Betriebs in Uhrzeigersinn gedreht
wird, wie aus 2 ersichtlich
ist. Die Schaufel 63 weist eine äußere tonerbewegende Stange 63a auf,
die sich quer über
die Breite des Trichterbehälters 61 erstreckt,
abgesehen von einem entfernteren linken Abschnitt 63aa,
der eingesetzt ist, wie erklärt
wird. Wenn die Patrone 1 zum Betrieb in einem Drucker installiert
ist, endet die hintere Wand 61a des Trichterbehälters 61 bei
etwa einem Drittel der Gesamthöhe
des Trichterbehälters 61 als
flache Oberfläche 61aa (speziell
weist der Trichterbehälter 61 einen
Durchmesser von 106 mm auf, und der Abstand vertikal vom untersten
Punkt des Trichterbehälters 61 zur
horizontalen Ebene, die mit dem höchsten Punkt der Oberfläche 61aa der
hinteren Wand 61a übereinstimmt,
beträgt
35,3 mm). Die obere Oberfläche 61aa der
hinteren Wand 61a ist dünn
und flach mit einem etwas nach unten geneigten Winkel vom Trichterbehälter 61,
um eine Entfernung des Formteils aus seiner Form zu erleichtern.
Ein Fortsatz 65a von einer Rührerstange 65 weist
eine herabhängende
Nase 65b (siehe 9)
auf, die auf der oberen Wand 61aa ruht, wodurch die Rührerstange 65 etwas über der
oberen Wand 61aa positioniert ist. Der Fortsatz 65a erstreckt
sich vorbei an der oberen Wand 61aa zu einer Lokalisierung,
bei der die Stange 63a der Schaufel 63 den Fortsatz 65a trifft,
wenn sie sich dreht. Die zur Oberfläche 61aa entgegengesetzte Oberfläche 61aaa,
von der Toner austritt, ist flach und etwa 50 Grad von der Vertikalen
(am besten in 9 dargestellt),
wenn die Patrone 1 zum Betrieb in einem Drucker installiert
ist.
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Vertikale Rippen 67, die
unmittelbar nach hinten von der hinteren Wand 61a angeordnet
sind, sind Versteifer für
eine obere Wand 69, die etwa ein Drittel von dem oberen
Ende des Trichterbehälters 61 nach
unten gebildet sind. Die Toner bewegende Stange 63a der
Schaufel 63 ist zu den Seiten des Trichterbehälters 61 eng
benachbart, außer
wo das obere Ende der hinteren Wand 61a und der Anfang der
oberen Wand 69 eine Öffnung
für Toner
bilden, der von dem Trichterbehälter 61 zu
dem Tonerbeaufschlagungsmechanismus der Patrone 1 nach
hinten abzugeben ist. Dies ist am besten in 9 dargestellt.
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In 2 ist
ein kleiner Teil der Entwicklerwalze 43, an die die Kupplung 41 direkt
angebracht ist, vorbei an den Rippen 67 dargestellt. Die
Entwicklerwalze 43 ist parallel zu und in Berührung mit
der Fotoleitertrommel 49. Die Reinigungskammer 27 weist beabstandete
vertikale innere Ablenkplatten 71 auf, die Verstärkungselemente
sowie Elemente sind, die eine unausgewogene Anhäufung von Toner in der Kammer 27 begrenzen.
Toner, der während
einer Entwicklung nicht übertragen
wird, wird von der Fotoleitertrommel 49 durch eine Reinigungsklinge 73 abgekratzt,
die an einer vertikalen Tafel 73a montiert ist, die ein
horizontales Stützblech 73aa aufweist,
um die Festigkeit zu erhöhen.
Wie am besten in 3 dargestellt,
ist die Tafel 73a an das Trageelement 75 montiert,
das vertikale Säulen 75a (2), 75b auf entgegengesetzten
Seiten aufweist. Die Tafel 73a ist an die vertikalen Säulen 75a, 75b montiert,
und zwar durch eine Schraube 77a an die Säule 75a und
eine Schraube 77b an die Säule 75b.
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3 ist
eine obere rechte Seitenansicht, wobei weitere Abdeckelemente entfernt
sind und ein Teil des Reinigers entfernt ist, um die innere Konfiguration
der Patrone 1 zu veranschaulichen. Eine massive Stahlstangenabstreifklinge 91 erstreckt
sich parallel zu und in Druckkontakt mit der Entwicklerwalze 43.
Die Klinge 91 berührt
die Walze 43 bei etwa 20 Grad von der Vertikalen in Richtung
auf die Tonerzugabewalze 45. Auch in 3 dargestellt sind ein elektrischer Metallkontakt 93 an
der Abstreifklinge 91, ein elektrischer Metallkontakt 95 an
der Tonerzugabewalze 45 und ein elektrischer Metallkontakt 97 an
der Entwicklerwalze 43. Die äußeren Enden 93a, 95a, 97a der
Kontakte liegen gegen Metallkontakte im Drucker an, wenn die Patrone 1 installiert
ist und machen deshalb elektrischen Kontakt, um elektrische Potenziale
vom Drucker zu empfangen.
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Das Entwicklungssystem der Patrone 1 ähnelt im
Wesentlichen sehr dem unserer Fabrikmarkenfamilie Optra von Druckern.
Wie in dieser Familie von Druckern ist die Tonerzugabewalze 45 ein
leitendes Schaumstoffmaterial, das an einer Stahlwelle angebracht
ist, und die Entwicklerwalze 43 ist ein halbleitendes Material,
das an einer Stahlwelle angebracht ist. Wenn die Patrone 1 zum
Betrieb in einem Drucker installiert ist, ist die Patrone 1 im
Allgemeinen wie in 3 ausgerichtet,
und die horizontale Ebene, die die unterste Oberfläche der
Tonerzugabewalze 45 enthält, befindet sich 22,6 mm über dem
untersten Punkt des Trichterbehälters 61.
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Die Tonerzugabewalze 45 und
Entwicklerwalze 43 sind in den hinteren Fortsätzen 99a und 101a (4) der Endelemente 99 und 101 (4) des Trichterbehälters 61 gelagert.
Der Rührer 65 weist
einen gebogenen Teil 65aa auf, so dass er parallel zum
Fortsatz 99a wird, wo er auf dem Stift 103a zum
Fortsatz 99a geschwenkt wird. Wenn sich die Schaufel 63 dreht,
berührt
die Stange 63a den Fortsatz 65a, wodurch der Rührer 65 um
den Stift 103a nach oben gedreht wird. Der Rührer 65 kehrt
dann unter der Schwerkraft nahe an die hinte re Wand 61a zurück, um Toner
zu entfernen, der sonst dazu neigt, sich auf der Austrittsoberfläche 61aaa anzuhäufen (siehe 9).
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4 ist
eine obere rechte Hinterseitenansicht, wobei Abdeckelemente entfernt
sind, die die Endelemente 99 und 101 des Trichterbehälters 61 und
ihre Fortsätze 99a und 101a vollständiger darstellt.
Als Einheit mit dem Endelement 101 ausgebildet ist ein
Abstandshalterzapfen 37b. Unter dem und nach vorne zu vom
Zapfen 37b befindet sich ein Federmontagestempel 131b,
der ein Ende der Feder 132b montieren lässt, deren anderes Ende auf
einem Loch 242 montiert ist (am besten in 20 dargestellt).
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Auch als Einheit mit dem Endelement 101 ausgebildet
ist eine senkrechte Schutzwand 133, die sich nach unten
und nach hinten erstreckt, um eine Barriere darzubieten, um ein
Kodierrad 135 körperlich
zu schützen.
Der untere Teil der Wand 133 bildet eine flache Berührungsoberfläche 133a,
um eine Lokalisierrolle vom Drucker aufzunehmen, wenn die Patrone 1 installiert
wird. Das Kodierrad 135 ist mit der Schaufel 63 durch
eine Schaufelgetriebeanordnung 163 mit einem Dreh-Ausstoßelement
verbunden (5), um eine
Information im Hinblick auf die Menge an Toner im Trichterbehälter 61 an
den Drucker, auf dem die Patrone 1 installiert ist, bereitzustellen,
indem die Lokalisierung von Fenstern 135a erfasst wird.
Zusätzlich
liefern andere Fenster 135b andere Information, während ein
breiteres Fenster 135c einen Ausgangslokalisierungsbezug
bereitstellt. Licht blockierende ausgewählte Schilder 136 sind
zwischen den Fenstern 135b und 135c lokalisiert
und blockieren Fenster einer Reihe von Fenstern 135b, um
dadurch Information auf dem Rad 135 kundenspezifisch anzupassen.
Die Einzelheiten und der Betrieb des Kodierrads 135 werden
im US-Patent No. 5634169 beschrieben.
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4 zeigt
auch die elektrischen Kontakte 93, 95 und 97,
wie sie durch einen Boden 137 getragen werden, der sich
senk recht vom Trichterbehälterfortsatz 101a erstreckt.
Vertikale Rippen 139 erstrecken sich vom Boden 137 zwischen
den Kontakten 93, 95 und 97, um den Boden 137 zu
verstärken.
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Eine Montagerolle 141a ist
am Trichterbehälterfortsatz 99a gelagert
und eine symmetrische Montagerolle 141b ist am Trichterbehälterfortsatz 101a montiert.
Die Rollen 141a und 141b berühren innere Oberflächen der
Abdeckung der Patrone 1, wie beschrieben wird. Die Oberflächen 133a und 161a (5) des Trichterbehälters 61 ruhen
auf Rollen im Drucker, wie weiter beschrieben wird.
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Das Trichterbehälterendelement 101 weist eine Öffnung auf,
die einen enganliegenden elastischen zylindrischen Stöpsel 143 aufnimmt.
Vor einer Montage des Stöpsels 143 wird
Toner in den Trichterbehälter 61 durch
das offene Loch beladen, dann dichtet der Stöpsel 143 das Loch
ab.
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Die Fotoleiterwalze 49 weist
an ihrem rechten Ende ein Übertragungsrollenantriebszahnrad 145 auf,
das eine Rolle im Drucker antreibt, wenn die Patrone 1 im
Drucker installiert ist.
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5 ist
eine obere linke Hinterseitenansicht, wobei Abdeckelemente entfernt
sind, die die Außenseite
der Elemente 99 und 99a des Trichterbehälters 61 vollständiger darstellt.
Als Einheit mit dem Endelement 99 ist der Abstandshalterzapfen 37a ausgebildet.
Unter dem und nach vorne vom Zapfen 37a befindet sich ein
Federmontagestempel 131a, der ein Ende einer Feder 132a montieren
lässt,
deren anderes Ende in einem Loch in einem Element 431 (19) montiert ist, das ein
innerer Fortsatz der Abdeckung 33 (2) ist.
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Auch als Einheit mit dem Endelement 99 ist eine
senkrechte Schutzwand 161 ausgebildet, die sich nach unten
und nach hinten zu einer Barriere erstreckt, um die Drehschaufelgetriebeanordnung 163 körperlich
zu schützen.
Der untere Teil der Wand 161 bildet eine flache Berührungsoberfläche 161a,
um eine Lokalisierrolle vom Drucker aufzunehmen, wenn die Patrone 1 installiert
wird. Die Einzelheiten der Schaufelgetriebeanordnung 163 sind
nicht Teil dieser Erfindung und werden vollständiger im oben erwähnten US-Patent
No. 5634169 offenbart.
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Ein mit dem Ende der Fotoleitertrommel 49 als
Einheit ausgebildetes Zahnrad 49a empfängt Leistung von einem kämmenden
Zahnrad im Drucker, wenn die Patrone 1 im Drucker installiert
wird. Die Kupplung 41 ist als Einheit mit der Entwicklerwalze 43 ausgebildet
und treibt ein Mitläuferzahnrad 165 an,
das die Tonerzugabewalze 45 (3)
antreibt, indem es mit einem Zahnrad 167 kämmt, das
als Einheit mit der Tonerzugabewalze 45 ausgebildet ist.
Die Kupplung 41 empfängt
Energie von einem Treiber im Drucker, der von dem Antrieb zur Trommel 49 separat
ist, obwohl vorzugsweise von einem einzigen Motor im Drucker.
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Das Zahnrad 167 treibt das
große
Zahnrad eines Verbundzahnrads 169 an. Das Zahnrad 169 treibt
das große
Zahnrad eines Verbundzahnrads 171 an, und das Zahnrad 171 treibt
die Schaufelgetriebeanordnung 163 an. Eine Getriebeplatte 173,
die die Zahnräder 165 und 169 montieren
lässt,
ist auf dem Trichterbehälterfortsatz 99a durch
Montageschrauben 175 montiert.
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5 stellt
das Ende des Rührers 65 dar, das
zu demjenigen, das in 3 dargestellt
ist, entgegengesetzt ist. Dieses Ende weist einen gebogenen Teil 65bb auf,
um parallel zum Fortsatz 101a des Endelements 101 zu
werden, wenn er auf einem Stift 103b zum Fortsatz 101a geschwenkt
wird.
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Indem man die ausführliche
Beschreibung der Patrone fortsetzt, ist 6 eine obere rechte Hinterseitenansicht,
geschnitten in der Nähe
des oberen Endes, ähnlich
zu dem Schneiden von 2. 6 veranschaulicht die Montage
der Abstreifklinge 91 deutlicher, die montiert ist, um
auf die Entwicklerwalze 43 unter der Vorspannung einer
Blattfeder 191 zu pressen. Die Klinge 91 ist auf
der linken hinteren Seite durch eine Nase 361 (am besten
aus 14 ersichtlich)
und auf der Hinterseite durch einen Fortsatz 196a (12) des Trichterbehälterendelements 99a angeordnet,
die vordere und hintere Barrieren zum Halten der linken Seite der
Abstreifklinge 91 bilden. Ähnlich bilden auf der rechten
Seite zwei Oberflächen,
die sich von dem Fortsatz 101a erstrecken, die einen hinteren
Fortsatz 365 (am besten in 13 dargestellt)
und einen vorderen Fortsatz 366 (13) umfassen, eine Vorderseite und eine
Hinterseite, die die rechte Seite der Abstreifklinge 91 halten,
symmetrisch zum Käfig,
der die linke Seite der Abstreifklinge 91 hält. Das
obere Ende der Klinge 91 wird durch die Feder 191 gehalten.
Ein Haftmittelband 192 quer über das obere Ende der Abstreifklinge 91 überbrückt den
angrenzenden horizontalen Rand der Wand 69 (2) zum Abdichten, wie es herkömmlich ist.
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Die Feder 191 weist stumpfe
Enden 191a und 191b auf, die von der Mitte beabstandet
sind, die die Klinge 91 berühren, um sie nach unten auf
die Entwicklerwalze 43 vorzuspannen. Ein mittiger vorspringender
Teil 197, der als Einheit mit den Rippen 67 ausgebildet
ist, bildet einen Hohlraum, der die Lagerungsmitte von 191 aufnimmt.
Horizontale vorspringende Teile 199a und 199b,
entgegengesetzt zu mittigen Teilen der Feder 191, die als
Einheit mit den Rippen 67 ausgebildet sind, sind horizontale
Barrieren, um zu verhindern, dass sich die Feder 191 in Richtung
auf die Vorderseite bewegt. Um ein rohes Handhaben der Patrone 1 zu
ermöglichen,
das während
eines Versands auftreten könnte,
sind vorzugsweise massive obere Stoppelemente (nicht dargestellt)
durch doppelseitiges Haftmittel auf jeder Seite zwischen den vorspringenden
Teilen 199a und 199b bzw. den Seiten 99a und 101a angebracht.
Diese sind um 0,18 mm über
dem oberen Ende der Klinge 91 beabstandet und berühren deshalb
die Klinge 91 nur während
einer rohen Behandlung.
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6 veranschaulicht
auch Stempel 141aa und 141bb, die als Fortsätze von
den Elementen 99a bzw. 101a geformt sind und die
die Montagerollen 141a bzw. 141b (5) tragen.
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7 ist
eine untere linke vordere Wiedergabe der Patrone 1, von
außen
betrachtet. Eine Reihe von horizontalen Vertiefungen 221 entlang
der Hinterseite des Trichterbehälters 61 liefern
eine aufgerauhte Oberfläche
für Daumen,
wenn Finger die Patrone durch die Öffnung 3aa und 3bb greifen.
Eine Reihe von verhältnismäßig langen
vertikalen Rippen 223, die als Einheit mit dem Boden des
Trichterbehälters 61 ausgebildet
sind, dienen als Führungen
für Papier
und andere Medien, während
eine Reihe von kürzeren
Rippen 225, die nach hinten vom Anfang der Rippen 223 zwischen
den Rippen 223 angeordnet sind, verhindern, dass Medien
behindert werden, wenn Medien auf die Fotoleitertrommel 49 auftreffen, die
unmittelbar hinter den Rippen 223 und 225 angeordnet
ist. Vorbei an der Trommel 49 treffen die Medien weiter
auf Medienführungsrippen 227,
die auf dem Boden der Verschlussklappe 7 angeordnet sind. 7 liefert auch einen klaren
Blick auf ein Mitläuferzahnrad 165 und
Zahnrad 167.
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8 ist
eine untere rechte Hinterseitenwiedergabe der Patrone 1,
von außen
betrachtet. Diese stellt den vollen rechten Führungsflügel 9b mit vergrößertem vorderen
Teil 9bb dar. 8 stellt
die rechten Abdeckelemente dar, die in 6 getilgt wurden. Ein vorderer unterer
Abdeckabschnitt 241 befindet sich über dem größten Teil des Kodierrads 135 und
weist ein Zugriffsloch 243 für eine leichte Montage auf
und weist eine Zugriffsöffnung 244 auf
(am besten in 20 dargestellt).
Der Abdeckabschnitt 241 ist nach außen um einen kleinen Betrag
abgestuft, um Raum für
eine Feder 132b zu liefern (20),
um sich zwischen dem Stempel 131b (4) und dem Loch 242 (am besten
in 20 dargestellt) zu
erstrecken. Im Allgemeinen befindet sich über dem und nach vorne von
und als Einheit mit dem Abdeckabschnitt 241 ausgebildet
ein Abdeckabschnitt 245, der sich über der restlichen oberen Vorderseite
der Patrone 1 befindet. Der Abschnitt 245 weist
ein U-förmiges
Gehäuse 247 an
seinem oberen Ende auf, das einen Abstandshalterzapfen 37b einfängt. Im
hinteren Teil des Abschnitts 245, entgegengesetzt zu dem
Bereich über
der Fotoleitertrommel 49, sind rechteckige Kanäle 249 angeordnet,
wobei der zweite rechteckige Kanal 249a und der letzte rechteckige
Kanal 249b offen sind, um Luft zum Kühlen der Fotoleitertrommel 49 während eines
Betriebs der Patrone 1 hindurchzuleiten.
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Der entferntere hintere Teil 251 dieser
Ausführungsform
lässt Gelenkstücke 11b und 17b an
die Verschlussklappe 7 montieren. Ein unterer Abschnitt 253 der
Abdeckung, der unter den Durchlässen 249a und 249b und
nach vorne von ihnen angeordnet ist, montiert die Welle 47 der
Fotoleitertrommel 49 und weist zwei obere symmetrische
Lüftungslöcher 255a und 255b auf,
um Luft zum Kühlen
der Trommel 49 hindurchzuschicken.
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9 ist
eine vordere rechte Perspektivansicht des Kunststoffformelementgehäuses 271,
das den mittigen Teil und mittigen Fortsatz des Trichterbehälters 61 bildet,
wobei das Endelement 99 angebracht ist und der Rührer 65 installiert
ist. Es ist ersichtlich, dass sie eine zylindrische Kammer mit einer Austrittsöffnung bildet,
die zwischen der Wand 69 und der Wand 61a ausgebildet
ist. Ein Einsatz 273 an der unteren Hinterseite des Trichterbehälters 61 liefert
Raum für
Rollen im Drucker. Wie am besten aus 2 ersichtlich
ist, weist die Schaufelstange 63a einen entfernteren linken
Einsatzabschnitt 63aa auf, um Raum für den Einsatz 273 zu
schaffen.
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Das Element 271 weist einen
Schlitz 275 um seine rechte Seite auf. Ein direkt ähnlicher
Schlitz befindet sich um die linke Seite. Das Endelement 101 weist
einen passenden Grat 321 auf (13). Während der Herstellung wird
der Schlitz 275 mit dem Grat 321 im Endelement 101 zusammengefügt, und die
beiden werden mit mittels Ultraschall erzeugter Wärme miteinander
verschweißt.
Das Element 99 ist an der linken Seite des Elements 271 auf
dieselbe Weise angeschweißt,
wobei ein Grat 322 (12)
in einen passenden Schlitz (nicht dargestellt) auf der linken Seite
des Elements 271 eingesetzt ist.
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Eine Kerbe 277 über dem
Rührerfortsatz 65a ermöglicht eine
ausreichende Drehung des Rührers 65,
um zu ermöglichen,
dass sich der Schaufelarm 63a über den Fortsatz 65a hinaus
bewegt, während ein
volles Durchdrehen des Rührers 65 verhindert wird.
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Entwickleranordnung
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Das Gehäuse 271 und seine
angebrachten Endelemente 99 und 101 bilden den
Tonertrichterbehälter 61.
Der Fortsatz 101a lagert die Tonerzugabewalze 45 und
Entwicklerwalze 43. Die Getriebeplatte 173, die
an den Fortsatz 99a durch die Schraube 175 angebracht
ist, lagert die entgegengesetzten Enden der Tonerzugabewalze 45 und
Entwicklerwalze 43. Demgemäß ist eine einzige Einheitsanordnung
des Trichterbehälters 61 rückwärtig von
der Entwicklerwalze 43 und sie einschließend gebildet.
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Fotoleiter und Abdeckanordnung
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Die vorderen Abdeckungs 25-Griffe 3a, 3b, die
linke äußere Abdeckung 33,
die hintere Wand 31 (1),
die rechten Abdeckabschnitte 241, 245 und 251 (8), die Flügel 9a, 9b und
die Reinigungskammer 27 sind ein einziges Formteil. Der
Fotoleiter 49 ist in diesem Teil gelagert, wobei sich seine
Welle 47 vorbei an den Abdeckungen auf entgegengesetzten
Seiten erstreckt. Die Verschlussklappe 7 ist an der linken
Abdeckung 31 und rechten hinteren Abdeckung 251 bewegbar
angelagert. Demgemäß ist eine einzige
Einheitsanordnung aus den Abdeckelementen, der Fotoleitertrommel 49 und
der Verschlussklappe 7 gebildet.
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Beim Gebrauch ziehen die Federn 132a und 132b die
Entwicklerwalze 43 mit einer vorbestimmten Spannung gegen
die Fotoleitertrommel 49. Wenn die Patrone 1 aufgenommen
wird, drehen sich die Entwickleranordnung und der Fotoleiter und
die Abdeckanordnung unter Schwerkraft bis der Zapfen 37a (1) das Gehäuse 35 berührt und
der Zapfen 37b (8)
das Gehäuse 247 berührt, wodurch
die beiden Anordnungen zusammengehalten werden.
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Untere Verschlussklappe
als Wärmebarriere
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Die untere Verschlussklappe 7 bedeckt, wenn
sie offen ist, die gesamte untere Oberfläche der Reinigungskammer. Das
Material der Verschlussklappe 7 ist Polycarbonat, ein Material,
das Wärme vom
Fixiervorgang ablenkt, die auftritt, nachdem Papier von einer Berührung mit
der Fotoleitertrommel 49 nach hinten bewegt wird. Das Material
des Körpers
des Fotoleiters und der Abdeckanordnung, des Trichterbehälters 61,
der Endelemente 99 und 101 und der Verschlussklappe 5 sind
Polystyrol, das geringer in den Kosten ist als Polycarbonat sein
würde. Die
zusätzlichen
Kosten der Verschlussklappe 7, die Polycarbonat ist, werden
dadurch gerechtfertigt, dass die Verschlussklappe 7 dem
Reiniger 27 einen Wärmeschutz
liefert, was ermöglicht,
dass das Element Polystyrol ist.
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Rührerstangensystem
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Der Toner der Patrone 1 ist
eine Monokomponente, die stagnierend und zusammenhänged werden
kann, wenn sie eine Zeitlang ungestört gelassen wird. Diese Stagnation
und dieses Absetzen von Toner kann durch die geringen Schwingungen
verschlimmert werden, die durch den Druckermotor und den Getriebezug
in einem Laserdrucker erzeugt werden.
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Ein Misslingen, Toner von der Wand 61a über die
geneigte Austrittsoberfläche 61aaa abzugeben,
ist die Folge des Absetzens, der Stagnation und der zusammenhängenden
Beschaffenheit des Monokomponententoners im Trichterbehälter 61.
Der Ausflusswinkel des abgesetzten Toners (d. h. der Neigungswinkel
einer Oberfläche,
auf der der abgesetzte Toner ruht, bevor er unter seinem Eigengewicht "fällt") kann 90 Grad erreichen oder überschreiten. Die
Austrittsoberfläche 61aaa ist
während
des Betriebs unter etwa 50 Grad von der Vertikalen nach oben geneigt
(Winkel A, 9), was ermöglicht,
dass der Toner in einem Haufen stagniert, der die Tonerzugabewalze 45 nicht
erreicht. Dies führt
zu einem vorzeitigen Versagen zu drucken, das als "Verhungern" bezeichnet wird,
wie es sich unter Verwendung einer leeren Patrone ergeben würde. Experimentell
hat man so viel wie 230 Gramm Toner von dem 465 Gramm-Fassungsvermögen des
Trichterbehälters 61 im
Trichterbehälter 61 einer
Patrone 1 gefunden, wenn ein Verhungern aufgrund eines
Vorhandenenseins eines stagnierenden Haufens von Toner aufgetreten
ist, was eine Tonerabgabe an die Tonerzugabewalze 45 verhindert.
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Die Rührerstange 65 überwindet
eine Tonerstagnation und ein Misslingen, Toner an die Tonerzugabewalze 45 abzugeben.
Die primäre
Funktion der Rührerstange 65 besteht
darin, eine Tonerstagnation zu verhindern und Toner von dem Einlass
des Entwicklersumpfes zur Tonerzugabewalze abzugeben, wodurch ein
vorzeitiges Versagen zu drucken verhindert wird.
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Wenn sich die Trichterbehälterschaufel 63 gegen
den Uhrzeigersinn dreht (3),
erreicht sie in ihrer Drehung einen Punkt, wo sie anfängt, den Fortsatz 65a zu
berühren
und die Rührerstange 65 anzuheben.
Die Schaufel 63 fährt
fort, die Rührerstange 65 anzuheben,
bis sie einen Eingriff mit dem Fortsatz 65a verliert. An
diesem Punkt fällt
die Rührerstange 65 über Schwerkraft
zurück
in die Ruheposition, wobei Toner vom Eingang der Entwicklerkammer
zur Tonerzugabewalze getragen wird. (Obwohl sie bei der offenbarten
Ausführungsform
nicht nützlich
ist, ist eine Alternative eine Auflage auf dem Fortsatz 65a oder
auf der oberen Wand 61aa, die den Fall dämpft. Eine
solche Auflage würde
auch als Abstandshalter dienen, um die Position des Rührers in der
Unten-Position zu steuern, und die Nase 65b beseitigen).
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Am oberen Ende ihrer Bewegung ist
die Rührerstange 65 aus
dem Weg der Hauptsumpfschaufel 63 und nähert sich einer Kerbe 277 im
Trichterbehältergehäuse 271 (9) an. Die Kerbe 277 liefert Raum
für die
Rührerstange 65,
um vom Ende der Trichterbehälterschaufel 63 frei
zu kommen, und verhindert eine Übersteuerung
des Rührerarms 65,
was zu einer Arretierung in einer Oben-Position führen könnte, wenn
die Patrone versandt, aufbewahrt oder außerhalb der Maschine gehandhabt
wird.
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In der Oben-Position bildet die Rührerstange 65 eine
beinahe vertikale Wand über
der Trichterbehälterwand 61a.
Die anfängliche Öffnung über der Wand 61a beträgt etwa
26,7 mm, während
die Höhe der
Stange 65, die dieser Öffnung
gegenüberliegt,
7 mm beträgt.
Dies ermöglicht
einen Raum für
Toner vom Hauptsumpf, um zwischen dem Rührer 45 und der geneigten
Wand 61aaa zu fließen.
Es dient auch als vorübergehende
Barriere, um die Abgabe von übermäßigen Mengen
an Toner vom Trichterbehälter 61 zur
Tonerzugabewalze 45 zu verhindern. Wenn die Rührerstange 65 in
ihre Ruheposition fällt,
werden sowohl frisch abgegebener Toner als auch jeglicher stagnierende
Toner, die auf der Wand 61aaa ruhen, in Richtung auf die
Tonerzugabewalze 45 gedrückt. Die Bewegung des Rührers 65 bewegt
auch Toner im Bereich über
der und in Richtung auf die Entwicklerwalze zum Abstreifklingenspalt 91,
was ein Verfestigen und eine Stagnation von Toner in diesem Volumen
zu verhindern hilft.
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Der Rührer 65 kann vorzugsweise
durch Stanzen (oder Laserschneiden) implementiert werden und kann
aus Blech mit Federeigenschaften gebildet werden, die eine Rührerform
während
Montage und Betrieb beibehalten. Der ganze Teil, der die Stange 65,
den Fortsatz 65a und gebogene Teile 65aa und 65bb umfasst,
kann vorzugsweise hergestellt werden, indem man alle Merkmale in
einem Vorgang ausstanzt. Wie für
die vorliegende Erfindung vorgestellt, kann die Stange 65 eine
Länge aufweisen,
die etwa gleich der Tonerzugabewalzenlänge ist, die z. B. 220 mm sein
kann; und eine beispielhafte Höhe von
etwa 7 mm aufweisen; und eine Dicke von 1,3 mm, die so gewählt ist,
dass sie eine Rührermasse des
ganzen gestanzten Teils von z. B. etwa 20 Gramm ergibt. Da die Rührerstange 65 durch Schwerkraft
getrieben wird, wird die Masse so gewählt, dass sie eine Antriebskraft
bereitstellt, die ausreicht, um stagnierenden Toner entlang der
Wand 61aaa zur Tonerzugabewalze 45 zu drücken, aber die
Masse ist so beschränkt,
dass sie die Drehmomentfühlfunktion
der Trichterbehälterschaufel 63 nicht
beeinträchtigt.
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Die Gelenksegmente 65aa und 65bb und
der zugehörige
Abstand von den Stiften 103a und 103b zur Rührerstange 65 bestimmen
den Bogen, der durch die Stange 65 überstrichen wird, wenn sie
von der Oben-Position in die Unten-Position fällt. In der vorliegenden Ausführungsform
ermöglicht
z. B. ein Schwenkabstand von 13,5 mm, dass die Schaufel von einer
Oben-Position, die einen Spalt von 3 mm zwischen dem unteren Ende
der Stange 65 und der Wand 61aa übriglässt, in
eine Unten-Position 3 mm über
der Tonerzugabewalze 45 streicht. Mit dieser Konstruktion
wird das Gewicht der Schaufel wirkungsvoll ausgeübt, um Toner über die
Entfernung zu bewegen, die durch den Bogen überstrichen wird. Ein kürzerer Schwenkabstand
würde zu
einer nicht ausreichenden Bewegung führen, um Toner einzufangen und
abzugeben; und würde
eine schwerere Schaufel erfordern, um dieselbe Kraft auf den Toner über die Entfernung
ausüben,
die durch den Bogen überstrichen
wird. Die Stifte 103a und 103b sind im Durchmesser
kleiner (z. B. 1 mm) als ihre Löcher,
in die sie in den Teilen 65aa und 65bb passen,
um ein Festsetzen aufgrund von Toneransammlung zu verhindern.
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Der Fortsatz 65a ist lang
genug, um mit dem aktiven Segment der Schaufel 63 in Eingriff
zu treten. Zusätzlich
ist die Länge
des Fortsatzes 65a lang genug, um das aktive Segment der
Schaufel 63 zu überlappen,
wenn der Fortsatz 65a zuerst mit der Schaufel 63 in
Eingriff tritt, um ein Kratzen der Schaufeloberfläche zu verhindern.
Ein kleiner Radius (z. B. 0,5 mm) wird auf die untere Spitze des
Fortsatzes 65a platziert, um ein Kratzen der Schaufel 63 zu
verhindern, wenn sie sich vom Fortsatz 65a löst.
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Die Gesamtlänge und Elastizität des Rührers 65 ermöglicht eine
Montage über
die Stifte 103a und 103b, indem man den Teil einfach
durchbiegt.
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Demgemäß funktioniert diese Rührerkonstruktion,
um eine Tonerstagnation zu überwinden
und Toner aus dem Eingang des Tonertrichters 61 zum Tonerzugabewalzen
65-Aktivbereich abzugeben. Der Rührer 65 und
sein Fortsätze 65a, 65aa und 65bb sind
ein Einzelteil. Die Rührerstange 65 wird
intern angetrieben, ohne äußeres Räderwerk,
Nocken oder Abdichtungen, wie sie durch einen extern getriebenen
Rührer
erforderlich sein würden.
Folglich sind Getriebekosten und -komplexität, Abdichtungen, Reibung und
Tonerlecks als Problembereiche beseitigt. Der Rührer 65 wird häufig genug
aktiviert, um Toner zu bewegen und eine Stagnation zu verhindern,
ohne dass ein übermäßiges Rühren oder
eine Beschädigung
am Toner hinzukommt. Diese Konstruktion verbessert eine FIFO-Tonerabgabe
vom Trichterbehälter 61 zu
dem engeren Bereich, der die Tonerzugabewalze 45 enthält, indem
eine übermäßige Tonerabgabe
in der erhöhten
Position verhindert wird und eine Rückkehr von Toner vom Bereich
der Tonerzugabewalze 45 zum Trichterbehälter 61 verhindert
wird.
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Abmessungen
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Bei Montage der Patrone zum Betrieb
ist die Lokalisierung des Spalts der Tonerzugabewalze 45 mit
der Entwicklerwalze 43 unter 105 Grad von der Vertikalen.
Der Spaltwinkel der Fotoleitertrommel 49 zur Entwicklerwalze 43 ist
95 Grad von der Vertikalen. Wie zuvor angegeben, ist der Abstreifklingenspalt
unter 20 Grad von der Vertikalen.
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Die Länge vom Boden des Trichterbehälters 61 bis
zur horizontalen Ebene, die mit dem Rand der oberen Oberfläche 69 in
der Nähe
des Trichterbehälters 61 übereinstimmt,
beträgt
61,96 mm, was eine anfängliche Öffnung von
etwa 26,7 mm erzeugt (wie zuvor angezeigt, ist die untere Oberfläche 61aa bei 35,3
mm). Die obere Oberfläche 69 weist
einen geringen Aufwärts winkel
zu einem höchsten
Punkt von 64,34 mm auf.
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Der Durchmesser der Tonerzugabewalze 45 beträgt 14 mm,
und sie ist mit ihrem Umfang 1 mm über dem Boden des Trichterbehälterkörpers 271 unmittelbar
unter ihm angeordnet. Der Durchmesser der Entwicklerwalze 43 beträgt 20,11
mm, und sie ist mit ihren Umfang 2 mm über dem Boden des Trichterbehälterkörpers 271 unmittelbar
unter ihm angeordnet. Die Länge
vom Boden des Trichterbehälters 61 zur
horizontalen Ebene, die mit dem Boden der Entwicklerwalze 43 übereinstimmt,
beträgt
23,7 mm, und die entsprechende Länge
zum Boden der Tonerzugabewalze 45 beträgt 22,6 mm. Der Durchmesser der
Fotoleitertrommel 49 beträgt 30 mm.
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Der Boden des Körpers 271 unter den
Walzen 43 und 45 ist unter einem 6 Grad Aufwärtswinkel, um
ausreichend Raum für
die Führungsrippen 225 auf
der Außenseite
des Körpers 271 bereitzustellen.
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Montage der Patrone
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10 ist
eine linke Vorderseitenansicht des Inneren eines Druckers, mit dem
die vorliegende Patrone verwendet werden kann. Die Patrone 1 wird
in einem Drucker 291 (10)
von der Vorderseite bis zu einer Endposition ein gutes Stück innerhalb
des Druckers 291 installiert. Um dies zu erzielen, werden die
Führungsflügel 9a und 9b zu
Beginn durch eine untere Führungsbahn 293 über eine
gekrümmte
Führungsbahn
geführt,
die die Patrone 1 unter den Laserdruckkopf (nicht dargestellt)
und über
Papierzufuhrelemente 295 führt.
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Der Pfad verläuft nach unten, was Schwerkraft
verwendet, während
die Patrone 1 eingesetzt wird, wodurch eine Einsetzung
erleichtert wird. Die Führung 293 (und
eine Führung,
die nicht dargestellt ist, die ein Spiegelbild der Führung 293 auf
der gegenüberliegenden
Seite des Druckers 291 ist) weist dieselbe Krümmung auf
wie die Flügel 9a, 9b,
so dass die Flügel 9a, 9b der
Führung 293 und
ihrer gegenüberliegenden Führung folgen
können.
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Eine obere Führung 297 verläuft parallel
zur Führung 293.
Die Führung 297 erstreckt
sich weiter in den Drucker als die Führung 293. Eine Führung (nicht
dargestellt), die ein Spiegelbild der Führung 297 ist, befindet
sich auf der gegenüberliegenden Seite
des Druckers 291. Die Führung 297 trifft
während
des Einschiebens der Patrone 1 frühzeitig auf die Betätigeroberfläche 13bb.
Wenn die Patrone 1 nach hinten bewegt wird, wird die Betätigeroberfläche 13bb gedreht,
um die Verschlussklappe 7 zu öffnen (so wie die Oberfläche 13aa gedreht
wird, indem sie auf ein Spiegelbild der Führung 297 auf der
linken Seite des Druckers trifft). Diese frühe Bewegung der Verschlussklappe 7 ist
insofern sehr vorteilhaft, als sie die Notwendigkeit für Raum und
Mechanismus beseitigt, die erforderlich sein würden, wenn eine Betätigung am
Ende einer Einschiebung der Patrone 1 aufträte.
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Auch in 10 dargestellt ist die rechte Bezugspositionsrolle 299,
auf der die Berührungsoberfläche 133a ruht,
wenn die Patrone eingesetzt wird. Die Berührungsoberfläche 161a ruht
auf einer identischen Rolle (nicht dargestellt) auf der gegenüberliegenden
Seite auf dem Drucker 291. Nach hinten zu von der Rolle 299 befindet
sich ein V-Block 301, der deutlicher in 11 dargestellt ist, sowie ein zugehöriger elektrischer
Kontakt 302. Weiter nach hinten befindet sich ein aufrechter
Ansatz 303, der die Verschlussklappe 7 berührt, um
sie offen zu halten, wie beschrieben wird.
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Wenn die Patrone 1 eingesetzt
wird, werden die Flügel 9a, 9b durch
die Führungen 293 und 297 und
die spiegelbildliche Führung
(nicht dargestellt) auf der gegenüberliegenden Seite des Druckers 291 geführt. Wenn
sich das Einschieben fortsetzt, fallen die Flügel 9a, 9b von
der unteren Führung 293 (und ihrer
spiegelbildlichen Führung)
herab, und die Welle 47 der Fotoleitertrommel 49 fällt in einen
V-Block 301 und einem spiegelbildlichen V-Block (nicht
dargestellt) auf der gegen überliegenden
Seite des Druckers 291. Ein herunterhängendes dünnes Metallblech 302 (11, dargestellt in Seitenansicht)
wird berührt
und durch die Welle 47 etwas gebogen, während sie durch den V-Block 301 geführt wird.
Dies erzeugt eine Verbindung für
ein Betriebspotenzial an die Welle 47. Wenn die Patrone 1 in
den V-Block 301 fällt,
berührt
der Ansatz 303 die Verschlussklappe 7, um die
Verschlussklappe 7 offen zu halten. Davor war die längere Länge der
oberen Führung 297 ausreichend,
um die Verschlussklappe 7 offen zu halten.
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In dieser Endposition ist die Patrone 1 in
Bezug zu funktionellen Elementen genauer lokalisiert. Die Patrone 1 wird
im Drucker 291 wie unten unter der Überschrift "Bezugsoberflächen" beschrieben gehalten.
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Um die Patrone zu entfernen, wird
sie durch Griffe 3a, 3b gegriffen und scharf nach
oben und nach vorne gezogen. Die Flügel 9a und 9b treten
wieder zwischen den Führungen 293 und 297 ein,
und die Patrone kann frei gezogen werden.
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Herstellung der Patrone
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Alle Formteile folgen dem technischen
Gebot (um eine Verziehung beim Abkühlen zu verhindern), dass angrenzende
Oberflächen
auf derselben Dicke gehalten werden. Demgemäß erscheinen Formzapfen von
der Hinterseite aus gesehen (dargestellt z. B. in 13) als Löcher in dem Teil. Kreise in
den Zeichnungen mit gebogenen sich kreuzenden Linien zeigen den
Anschnitt an, wo geschmolzenes Harz in der Form aufgenommen wurde
(dargestellt z. B. auch in 13).
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Eine Montage der Patrone 1 beginnt
mit dem Verbinden des Trichterbehälterkörpers 271 mit seinen
Endelementen 99 und 101, wobei die Schaufel 63 installiert
wird. Die Innenseite des Endelements 99 ist in 12 dargestellt, und die
Innenseite des Elements 101 ist in 13 dargestellt. Beides sind Formteile
von Polystyrolharz. Jedes der Elemente 99 und
101 wird
mit seiner entsprechenden Seite des Körpers 271 (9) zusammengepasst. Der
Grat 321 des Elements 101 tritt in den Schlitz 275 auf
dem rechten Rand des Elements 271 ein. Der Grat 322 des
Elements 99 tritt in den Schlitz (nicht dargestellt) auf
dem linken Rand des Elements 271 ein, der zu dem Grat 322 passt.
Diese Teile werden in einer Montagevorrichtung festgehalten und
ultraschallverschweißt,
wobei die Schaufel 63 eingesetzt wird, bevor das letzte
der zwei Endelemente verschweißt wird.
Dann wird eine Laufbuchse (nicht dargestellt) in das mittige Loch 325 des
Elements 101 um die Welle der Schaufel 63 mittels
Presspassung eingepresst, und eine zweite Laufbuchse (nicht dargestellt)
wird ähnlich
um die Welle der Schaufel 63 in das mittige Loch 329 durch
Presspassung eingepresst.
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Die Rührerstange 65 (9) wird dann gebogen und
durch Montieren des Endteils 65aa auf den Stift 103a und
Endteils 65bb auf den Stift 103b installiert.
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Die Tonerzugabewalze 45 mit
reibungsarmen Unterlegscheiben auf jedem Ende wird dann durch Winkeln
ihrer Welle durch das Loch 333 (12) in das Element 99, Geraderichten
und dann Seitwärtsbewegen
der Walze 45 installiert, um ihre Welle durch eine Presspasslaufbuchse
(nicht dargestellt) in den Sockel 335 im Element 101 zu
bringen.
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Vor der Montage der Tonerzugabewalze 45 und
Getriebeplatte 173 wird ein sichelförmiges Dichtungselement mit
einem halbkreisförmigen
mittigen Körper
(nicht dargestellt) auf jeder Seite der Lokalisierung der Entwicklerwalze 43 installiert.
Eine solche Dichtung wird in dem IBM Technical Disclosure Bulletin,
Band 33, No. 3B, August 1990, Seiten 29–30, mit dem Titel "Toner Seal for Printer" veranschaulicht.
Die Lokalisierung dieser Dichtung auf der rechten Seite ist in 13 mit Oberfläche 383 bezeichnet.
Dies ist im Wesentlichen standard, da zuerst auf jedem Ende der
Lokalisierung Kitt für
die Dichtung aufgebracht wird und die Enden der nachgebenden langgestreckten
Dichtung in den Kitt eingepresst werden. Die Dichtung weist Grate
auf, die etwas in Richtung auf die Mitte gerichtet sind. Ein Dichtungssystem
wie dieses ist im Wesentlichen dasselbe wie bei früheren Patronen.
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Die Abstreifklinge 91 (am
besten in 6 dargestellt)
wird dann installiert, indem man sie vertikal nach oben hinter den
Grat 365 (13)
auf der rechten Seite bringt. In der fertigen Patrone 1 wird
die Klinge 91 durch Berührung
mit der Entwicklerwalze 43 unten gehalten. Die Entwicklerwalze 43 mit
reibungsarmen Unterlegscheiben auf jedem Ende wird installiert,
indem man das linke Ende ihrer Welle vorbei an den Endelementen 99 (12) positioniert und das
rechte Ende ihrer Welle durch das mittige Loch der in 15 dargestellten Laufbuchse 375 hindurchfädelt.
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Die Getriebeplatte 173 ist
alleine in 14 dargestellt.
Sie weist ein Loch 351 auf, um die Welle der Tonerzugabewalze 45 aufzunehmen,
und ein Loch 359 für
die Welle der Entwicklerwalze 43. Ein mittiges Loch 353 soll
die Schraube 175 aufnehmen, aber das Loch 353 ist
signifikant größer als
die Welle der Schraube 175. Die Getriebeplatte 173 weist
eine Welle 355, eine Welle 357 und eine sich nach
rechts erstreckende Nase 361 auf.
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Die Getriebeplatte 173 wird
in Richtung auf das Element 99 gebracht, während die
Wellen der Tonerzugabewalze 45 und Entwicklerwalze 43 durch die
Löcher 351 bzw.
das Loch 359 positioniert werden. Die Getriebeplatte 173 wird
gedreht, bis die Nase 361 an den Rand der Abstreifklinge 91 anstößt. Dies
dient als Lokalisiervorrichtung für die Getriebeplatte 173 und
die Abstreifklinge 91. Die Schraube 175 wird dann
im Loch 353 festgezogen, um die Platte 173 in
dieser Position zu fixieren.
-
Die Zahnräder 169, 165 und 171 werden
auf die Wellen 355, 357 und 363 (5, auf Element 99) gepresst.
(Wie in 14 dargestellt
ist, weisen solche Wellen einen vergrößerten Kopf mit einem Spalt auf,
so dass sie nachgiebig sind, wenn sie eine Aufpresskraft aufnehmen.)
Ein Zahnrad 167 wird auch auf die Welle der Tonerzugabewalze 45 gepresst.
Die Schaufelgetriebeanordnung 163 wird auf die Welle der
Schaufel 63 gepresst. Diese Zahnräder und die Antriebskupplung 41 werden
an ihren Wellen verkeilt, dadurch dass die beiden passende "D"-Querschnitte aufweisen.
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Die Laufbuchse 375 weist
ein flaches Außensegment 377 auf,
das erlaubt, dass die Laufbuchse 375 in eine Öffnung 379 (13) im Element 101 eintritt,
da die Öffnung 379 kreisförmig ist
und zwar mit einem offenen weniger-als-die-Hälfte-großen Kreissegment, in das die
Laufbuchse 375 in einer Ausrichtung einpassen kann. Die
Laufbuchse 375 wird dann in einer Richtung gedreht, so
dass eine untere Nase 381 nach unten gedreht wird, was
die Ausrichtung entfernt, bei der die Laufbuchse 375 durch das
unvollständige
Segment von 379 passen kann, und die Laufbuchse 375 an
ihrem Ort arretiert. Die installierte Laufbuchse 375 ist
in 16 dargestellt. Im Betrieb
dreht sich die Entwicklerwalze 43 in einer Richtung, um
die Nase 381 nach unten zu drehen. Der Vorteil der Laufbuchse 375 ist,
dass sie für
eine verhältnismäßig leichte
Montage und Wechsel der Entwicklerwalze 43 in dem Fall
sorgt, dass ein Element eine Ersetzung während anschließender Tests erfordert.
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Die Antriebskupplung 41 wird
dann auf das linke Ende der Welle der Entwicklerwalze 43 unter Verwendung
einer Lokalisierbeilagescheibe durch Presspassung aufgepresst, um
die Kupplung 41 etwas von der Abdeckung 31 zu
beabstanden. Die Montagerollen 141a und 141b sind
während
einer Vervollständigung
des Trichterbehälters 61 zuvor durch
Presspassung angebracht. Ein Haftmittelband wird über das
obere Ende der Abstreifklinge 91 angebracht. Die Feder 191 wird
dann in ihren Ort gebogen, um die Abstreifklinge 91 nach
unten vorzuspannen. Nachdem Toner installiert und leckgetestet worden ist,
werden die zuvor erwähnten
oberen Stoppelemente auf jeder Seite der vorspringenden Teile 199a und 199b einzeln
angebracht und bleiben an ihrem Ort, wobei sie durch ihre rückwärtige Haftmittelschicht
gehalten werden. Auch das Kodierrad 135 wird durch Presspassung
installiert.
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Wenn die Walzen 43 und 45 und
die Abstreifklinge 91 an ihrem Ort sind, wird der Metallkontakt 93 zwischen
die Rippen 139 eingesetzt. Der Kontakt 93 weist
Pfeilspitzenseiten auf, so dass er sich in den Rippen 139 festsetzt,
und er erstreckt sich nach oben und über die zwei Stempel 385 (4) im Element 101a und
erstreckt sich zu einem gebogenen Ende, das gegen die Abstreifklinge 91 presst.
Die Kontakte 95 und 97 weisen ähnlich Pfeilspitzenseiten auf,
die in die Rippen 139 eingraben und in kurzen gebogenen
Enden 387 bzw. 389 enden, die gegen die Wellen
der Walze 45 bzw. 43 pressen. Es wird Kontaktfett zu
den Kontakten und Wellen hinzugefügt.
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Alles Vorhergehende ist Teil der
Entwickleranordnung. Die Fotoleiter- und Abdeckanordnung wird separat
montiert. Die Reinigerklingentafel 73a (siehe 3) wird unter Verwendung
der Schrauben 77a und 77b installiert. Die Gelenkarme 11a, 11b, 17a, 17b und 15a, 15b werden
auf eine bekannte Weise durch Zapfen mit Fortsätzen montiert, die in passende
Löcher
in angrenzenden Armen eintreten. Die Arme werden dann in Betriebspositionen
gedreht, in denen die Fortsätze
keine Öffnung
finden und deshalb die Elemente miteinander koppeln, während sie sich
frei drehen können.
Die Gelenkstücke 13a bis 11a und 13b bis 11b werden
durch einen Stift 401 mit Falle gehalten, wie in 17 dargestellt.
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Der Stift 401 weist einen
kreisförmigen
flexiblen Arm 403 auf, und die Arme 11a und 11b weisen passende
vorspringende Teile 405b auf (nur einer dargestellt). Der
Stift 401 wird durch die Löcher des Elements 13a und 11a eingesetzt,
und ein anderer Stift 401 wird durch die Löcher der
Elemente 13b und 11b eingesetzt. Die Stifte 401 werden
dann gedreht, bis sich ihre Arme 403 um die vorspringenden
Teile 405b biegen und dann zurückspringen, um unter die vorspringenden
Teile einzuklinken. Dies hält
beide Vierstangenverbindungen an ihrem Ort. Der Stift 401 weist
eine Welle 407 auf (am besten in 4 dargestellt), die sich in eine Nut
(nicht dargestellt) auf jeder Seite des Reinigers 27 für eine zusätzliche
Stabilität von
jeder Vierstangenverbindung erstreckt.
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Die Verschlussklappe 7 wird
durch Biegen der Verschlussklappe 7 und Lokalisieren von
Stiften 431b (1,
nur einer dargestellt) auf entgegengesetzten Seiten und Einsetzen
der Stifte 431a, 431b in Löchern in den Seiten der Lokalisiervorrichtungsoberfläche 29a bzw. 29b installiert.
Der Stift 431b weist eine Ölkompressionsfeder 433 auf,
die um ihn herumgeführt
ist, die unter Spannung steht, um die Abdeckung 7 nach
oben vorzuspannen.
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Wie am besten in 19 dargestellt, ist ein Ende der Feder 132a durch
ein Loch der Verbindernase 431 der Abdeckung 33 auf
einer Seite angebracht, und das entgegengesetzte Ende der Feder 132a ist
vorübergehend
an das Loch 39a der Abdeckung 33 angebracht. Wie
in 20 dargestellt, ist die
Feder 132b durch ein Loch der Verbindernase 242 der
Abdeckung 241 auf einer Seite angebracht, und das entgegengesetzte
Ende der Feder 132b ist vorübergehend an das Loch 243 der
Abdeckung 241 angebracht.
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Die Fotoleitertrommel 49 wird
in der Reinigergehäuseanordnung
installiert, durch: Platzieren der Trommel und der beiden Zahnräder 49a und 145 (siehe
die 4 und 5) in Position mit einer
dünnen Unterlegscheibe
(nicht dargestellt) auf der linken Seite und Einsetzen der Welle 47 durch
diese Anordnung und die Gehäuse 31 (2) und 253 (8). Standard E-Klemmen werden auf
jedem Ende der Welle 47 installiert, um die Trommel und
die Welle von einer seitlichen Bewegung abzuhalten. Wie in 18 dargestellt, weist eine
Erweiterungsnabe 145a des Zahnrads 145 eine innere
Kupferplatte 421 mit drei scharfen Spitzen 421a auf.
Die Kupferplatte 421 weist auch ein langgestrecktes Element 421b auf,
das sich bis über
das mittige Loch erstreckt. Die Nabe 145a wird im Innern
der Trommel 49 eingesetzt. Die Spitzen 421a graben
sich in den Aluminiumzylinder ein, der die Innenseite der Trommel 49 bildet,
wodurch sowohl körperliche
als auch elektrische Verbindung erzeugt wird. Die Welle 47 wird dann
durch das Zahnrad 145, Trommel 49 und dann durch
das Zahnrad 49a gefädelt.
Dies biegt das langgestreckte Element 421b, so dass es
gegen die Welle 47 presst und elektrischen Kontakt macht.
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Die Entwickleranordnung wird dann
vor den Fotoleiter und die Abdeckanordnung platziert, und die beiden
werden zusammen bewegt. Die Abdeckungen 33 und 241, 245 biegen
sich nach außen und
schließen
sich dann in die Endposition. Die Federn 132a und 132b werden
von den Löchern 39a und 243 entfernt
und manuell an die Zapfen 131a bzw. 131b angebracht.
Dies vervollständigt
die Patrone 1.
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Es ist leicht ersichtlich, dass jegliche
Verbindungsstelle, wo Toner enthalten ist, gedichtet werden muss.
Unmittelbar im Innern der Lager der Tonerschaufel 63 und
Tonerzugabewalze 45 sind Kunstkautschuk-Enddichtungen lokalisiert. 13 stellt einen Sockel 335 mit
einer oberen und unteren Nase dar, die eine solche Dichtung aufnehmen,
wobei die Dichtung passende Fortsätze aufweist, die in die Nasen
einpassen, um eine Drehung der Dichtung zu verhindern. Die Enden
der Kammer des Reinigers 27 weisen Schaumstoffwände mit
einem äußeren Haftmittel
auf, um ihre Positionierung zu sichern. Wie zuvor bekannt ist, weisen
andere ausgedehnte Verbindungsstellen ein Kunststoff(Polyethylenterephthalat)-Band
auf, wobei eine Seite ein druckempfindliches Haftmittel trägt, das
entlang von ihnen durch das Haftmittel aufgebracht wird. Wie auch
zuvor bekannt ist, wird die Entwicklerwalze 43 mit einem
Band abgedichtet, das vom Boden des Körpers 271 freitragend
heraufgeführt
ist, um vor der Walze 43 lokalisiert zu werden. Ein zweiter
Haftmittelstreifen dichtet den entfernteren hinteren Rand des Körpers 271.
Ein solches Abdichten ist im Wesentlichen standard und bildet keinen
Teil dieser Erfindung.
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Toner
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In einer bevorzugten Ausführungsform
verwendet die Patrone 1 elektrofotografischen Monokomponententoner,
der im Wesentlichen herkömmlich
sein kann. Die Menge an Toner in dem Trichterbehälter 61 wird durch
Druck begrenzt, der die Druckqualität beeinträchtigt, und Spüren des
Tonerniveaus durch einen Tonerwiderstand auf der Schaufel 63. Wenn
sich die Patrone 1 in der installierten Position befindet,
ist ein. typisches oberes Niveau von Toner 10 mm über der
oberen Barrierewand 61aa. Die Anwesenheit von Toner an
diesem typischen höchsten Niveau
wird in 9 durch Oberflächenlinien
des Toners 425 angezeigt, aber der Toner ist sonst aus Gründen der
Klarheit transparent dargestellt. Der tatsächliche Toner ist natürlich undurchsichtiges
trockenes Pulver. Während
des Gebrauchs wird der Toner bis auf untere Niveaus entleert und
wird durch die Schaufel 63 bewegt. Wie es herkömmlich ist,
trägt die Entwicklerwalze 43 Toner 425 auf
die Fotoleitertrommel 49 auf, um elektrostatische Bilder
auf der Fotoleitertrommel 49 zu entwickeln.
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Bezugsoberflächen
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19 stellt
bloß die
Rolle 141a der Trichterbehälteranordnung wie schließlich installiert
und deshalb auf einer flachen Oberfläche 441 lokalisiert
dar, die ein Fortsatz der Abdeckung 33 ist. Ähnlich stellt 20 bloß die Rolle 141b der
Trichterbehälteranordnung
wie schließlich
installiert und deshalb auf einer flachen Oberfläche 443 lokalisiert
dar, die ein Fortsatz der Abdeckung 241 ist. Eine solche
Positionierung einer Anordnung mit der Fotoleiterwalze und einer
Anordnung mit der Entwicklerwalze zur seitlichen Einstellung für Walzen
ist im Wesentlichen dieselbe wie in früheren Patronen.
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Jedoch weist in der vorliegenden
Ausführungsform
die Patrone
1 flache Oberflächen 133a und 161a auf,
und der Drucker 291 weist den zweiten Satz von Rollen auf
(Rolle 299, 10 und
ihr Spiegelbild), auf denen die flachen Oberflächen 133a bzw. 161a ruhen.
In den früheren
Patronen war ein zweiter Satz von Rollen Teil der Patrone. Wie in
den früheren
Patronen definieren die zwei Sätze
von Rollen 141a, 141b, 299 und die spiegelbildliche
Rolle von 299 eine Ebene einer Bewegung, um die Entwicklerwalze 43 in
die beabsichtigte Berührung
mit der Fotoleitertrommel 49 zu führen.
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19 stellt
die Nase 23 dar, die ein Fortsatz der Abdeckung 33 ist
und die, wenn die Patrone 1 in einem Drucker wie in 19 dargestellt installiert
ist, sich im Allgemeinen über
einer flachen Oberfläche 445 des
Rahmens des Druckers befindet. Ähnlich
ist, wie in 20 dargestellt,
ein oberer flacher vorspringender Teil 447 ein Fortsatz
der Abdeckung 241, und, wenn die Patrone 1 in
einem Drucker installiert ist, befindet sie sich über einer
flachen Oberfläche
(448 von 10)
des Rahmens des Druckers.
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Eine flache untere Oberfläche 449 (19) befindet sich unter
der Nase 23 der Abdeckung 33, und eine flache
untere Oberfläche 451 (20) der Abdeckung 245 befindet
sich unter dem vorspringenden Teil 447. Die unteren Oberflächen 449 und 451 sind
Lokalisiervorrichtungsoberflächen,
die auf den Rahmenoberflächen 445 bzw. 448 ruhen.
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21 stellt
die rechte Seite der in einem Drucker installierten Patrone 1 dar,
mit Betonung auf eine einseitig eingespannte Rolle 461,
die auf die Lokalisiervorrichtungsoberfläche 29b herabdrückt. Ein zweite
einseitig eingespannte Rolle (nicht dargestellt), die ein Spiegelbild
der Rolle 461 ist, ist vorhanden und drückt auf die Lokalisiervorrichtungsoberfläche 29a herunter.
Die Rolle 461 und ihre spiegelbildliche Rolle sind am Rahmen
des Druckers angebracht. Sie sind durch eine Schraubenfeder 463 für die Rolle 461 und
eine spiegelbildliche Schraubenfeder für die spiegelbildliche Rolle
fest nach unten vorgespannt. Wenn die Patrone 1 in den
Drucker eingesetzt wird, trifft durch eine Bewegung des Flügels 9a in
den Führungen 293, 297 und
des Flügels 9b in
den entsprechenden spiegelbildlichen Führungen die Lokalisiervorrichtungsoberfläche 29b auf
die einseitig eingespannte Rolle 461, und die Lokalisiervorrichtungsoberfläche 29a trifft
auf eine entsprechende spiegelbildliche einseitig eingespannte Rolle;
und die Lokalisiervorrichtungsoberflächen 29a, 29b drehen diese
Rollen nach oben, während
die Patrone 1 fortfährt,
sich zu bewegen.
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Wenn der Flügel 9a von der Führung 293 herabfällt und
schließlich
durch die Welle 47, die sich im V-Block 301 absetzt,
positioniert wird, berührt
die einseitig eingespannte Rolle 461 vollständig die
Oberfläche 29b,
wie in 21 dargestellt.
Wenn die obere Abdeckung des Druckers geschlossen ist, berührt eine
nach unten positionierte Blattfeder auf der Druckerabdeckung die
Nase 23 auf der linken Vorderseite der Abdeckung 33,
und eine zweite nach unten positionierte Feder auf der Druckerabdeckung
berührt die
Oberfläche 447 auf
der rechten Abdeckung 241. Eine solche Wechselwirkung einer
Patrone mit einem Druckerdeckel ist im Allgemeinen herkömmlich,
wie durch das US-Patent No. 5,365,315 veranschaulicht.
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Wenn der Druckerdeckel geschlossen
wird, wird ein Aufladewalzenmechanismus zur Verschlussklappe 5 bewegt
und fährt
dann fort, sich nach unten zu bewegen, um die Verschlussklappe 5 zu öffnen, indem
sie nach unten gedrückt
wird, und eine Aufladewalze in Berührung mit der Fotoleitertrommel 49 zu
bringen. Ein Laserstrahl zum Entladen der Trommel 49 ist
auch durch die Öffnung
gerichtet, die zurückgelassen
wird, nachdem die Verschlussklappe 5 nach unten geschwenkt
ist, wie im US-Patent No. 5,526,097 dargestellt.
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Zusammenfassend gesagt: die Fotoleiter- und
Abdeckanordnung ist durch Vorderseitenoberflächen 449 und 451 nach
unten lokalisiert, ist durch die Welle 47 im V-Block 301 und
im spiegelbildlichen V-Block nach unten lokalisiert und wird durch
die einseitig eingespannte Rolle 461 auf der Oberfläche 29b und
die spiegelbildliche einseitig eingespannte Rolle auf der Oberfläche 29a in
der nach unten gerichteten Lokalisierung gehalten. Die Entwickleranordnung
ist seitlich durch die Federn 132a und 132b lokalisiert, die
die Anordnung so bewegen, dass die Entwicklerwalze 43 die
Fotoleitertrommel 49 berührt, und ist durch den vorspringenden
Teil 133a, der auf der Rolle 299 ruht, und den
vorspringenden Teil 161a, der auf der zur Rolle 299 spiegelbildlichen
Rolle ruht, nach unten lokalisiert. Die Entwickleranordnung erfordert
keine Aufwärtslokalisiervorrichtung,
da sie ausreichend Gewicht aufweist, um sich nicht nach oben zu
verlagern.
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Die vorspringenden Teile 133a und 161a,
die auf der Rolle 299 bzw. einer spiegelbildlichen Rolle ruhen,
ermöglichen,
dass sich die Entwickleranordnung seitlich einstellt. In früheren Patronen
befanden sich beide Sätze
von Rollen in Führungsbahnen
in der Patrone. Dies erforderte problematische Toleranzen, um den
Boden der Patrone im Drucker zu lokalisieren. In der vorliegenden
Patrone weisen die vorspringenden Teile 133a und 161a keine
an die Medienführungsrippen 223 und 225 verbundenen
Teile auf, die sich in demselben Formteil wie die vorspringenden
Teile 133a und 161a befinden.
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22 stellt
einen Fortsatz eines Seitenelements 99 dar, das in einem
Schlitz 471 im Boden der Abdeckung 25 gehalten
wird. Dies liefert eine seitliche Lokalisierung zwischen der Trichterbehälteranordnung
und der Abdeckung 25. Eine allgemein ähnliche seitliche Lokalisierungsstruktur
wird in früheren Patronen
bereitgestellt. Wenn erwünscht,
können
die oberen Teile der Endelemente 99 und 101 einen
aufwärts
verlaufenden Grat oder Vorsprung aufweisen, der auf die Abdeckung 25 während einer
rohen Behandlung auftrifft und dadurch eine relative Aufwärtsbewegung
der Trichterbehälteranordnung
in Bezug zur Abdeckung 25 begrenzt.
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Bei Montage im Drucker berühren Rahmenelemente
die linke Abdeckung 31 und rechte Abdeckung 241,
um sicherzustellen, dass sie die Trichterbehälteranordnung nicht berühren und
mit ihrer freien Bewegung über
die Rolle 299 und ihre spiegelbildliche Rolle auf den vorspringenden
Teilen 133a bzw. 161a nicht in Konflikt geraten.
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Belüften durch Stöpsel
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Der Stöpsel 143 (24) in einer bevorzugten
Form ist ein Belüftungselement,
das ermöglicht, dass
Luft aus der Patrone 1 entweicht, während Toner blockiert wird.
Die Patrone 1 in der offenbarten Ausführungsform ist so konstruiert,
dass sie mit hoher Geschwindigkeit arbeitet, um von 8 bis 24 oder mehr
Standardseiten pro Minute zu drucken. Dieser Betrieb erzeugt ein
potenziell schädliches
Innendruckniveau während
des Betriebs, das zu Lecks von Toner aus der Patrone 1 beiträgt. Um einen
solchen Druck zu entlasten, ist der Stöpsel 143 eine Labyrinthkonstruktion,
die in einem Filzfilter endet.
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Die Lecks treten häufig aber
nicht ausschließlich
unmittelbar auf, nachdem die Patrone inaktiv wird. Innendruck im
Trichterbehälter 61 wird durch
Aufnehmen von Luft mit Toner 425 erzeugt, der durch die
Entwicklerwalze 43 vorbei an einer Dichtung (nicht dargestellt)
unter der Entwicklerwalze 43 getragen wird. Die Tonerzugabewalze 45 zieht
dieses Luft/Toner-Gemisch weg von der Entwicklerwalze, was einen
Druckanstieg im Trichterbehälter 61 erzeugt,
bis ein Gleichgewichtsdruck erreicht ist. Wie in 23 dargestellt, ist der Stöpsel 143 aus
einem einzigen Formteil 481 mit einem kreisförmigen Basiselement 483 und
einem kreisförmigen
Kappenelement 485 gebildet, die durch einen dünnen Verbindungsarm 487 separiert
sind, der eine mittige Kerbe 489 aufweist, um ein Biegen
wie ein massives Gelenk zu ermöglichen.
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Die Basis 483 weist eine
Reihe von gleich separierten äußeren Löchern 491 um
den ganzen Bodenumfang der Basis 483 auf. Sich erstreckend vom
Boden der Basis 483 und nach innen angeordnet ist eine
kreisförmige
Wand 493 mit beabstandeten rechteckigen Öffnungen
495 am äußeren Ende der
Wand 493, die um den ganzen Umfang der Wand 493 gleich
beabstandet sind.
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Ähnlich
weist die Kappe 485 eine kreisförmige Wand 497 auf,
die sich vom oberen Teil der Kappe 485 mit beabstandeten
rechteckigen Öffnungen 499 am äußeren Ende
der Wand 497 erstreckt, die um den ganzen Umfang der Wand 497 gleich
beabstandet sind. Eine Scheibe 501 von Standard-F3-Filz
wird in die Mitte der Kappe 485 gepresst, wo sie die Innenseite
von Löchern 503 (24) in der Mitte der Kappe 485 berührt.
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Um den Stöpsel 143 zu vervollständigen,
wie in 24 dargestellt,
sind die Kappe 485 und die Basis 483 durch Faltarme 487 an
einem Gelenkpunkt 489 verkettet. In dieser Position ist
kein Teil der Öffnungen 499 den äußeren Löchern 491 entgegengesetzt,
und kein Teil der Öffnungen 495 ist
den Löchern 499 entgegengesetzt. 25 ist eine versetzt angeordnete
Querschnittsansicht von 24,
die sämtliche Öffnungen 495 und 499 darstellt,
und den versetzten Pfad durch die Winkel 505a und 505b in einem
Erörterungspfeil 505 anzeigt.
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Wie in 25 dargestellt,
wird der Stöpsel durch
eine Presspassung zusammengehalten, bei der der Bodenumfang der
Basis 483 etwas kleiner ist als der Umfang der Kappe 485.
Im Betrieb, wenn der Druck in der Patrone 1 ansteigt, tritt
Luft, die potenziell Tonerpartikel enthält, in die Löcher 491 ein,
die sich im Innern des Trichterbehälters 61 befinden. Diese
Luft tritt in eine kreisförmige
Kammer 507 ein, wie durch den Pfeil 505 veranschaulicht,
und wird durch die Wand 497 blockiert, die sich unmittelbar entgegengesetzt
zu dem Loch 491 befindet, und muss sich deshalb nach rechts
oder links bewegen, wie durch den gebogenen Pfeil 505a veranschaulicht,
um die Öffnungen 499 zu
erreichen. Die Luft tritt dann in eine Kammer 509 ein.
Diese Luft wird durch die Wand 493 blockiert und muss sich
auch nach rechts oder links bewegen, wie durch den gebogenen Pfeil 505b veranschaulicht,
um die Öffnungen 495 zu erreichen,
die sich auf dem entgegengesetzten Ende der Kammer 509 befinden.
Nach Hindurchtreten durch die Öffnungen 495,
wie durch den Pfeil 505 dargestellt, tritt die Luft in
eine mittige Kammer 511 ein und tritt durch das Filzfilter 501 hindurch
und dann aus der Patrone 1 durch die Löcher 503 heraus. (23 stellt vier mittige Flansche 513a–513d dar, die
die Kammer 511 in vier gleiche Teile einteilen. Jedoch
sind die Flansche 513a–513d für eine strukturelle
Unterstützung
der Filzscheibe 501, und funktionell kann die Kammer 511 eine
einzige Kammer sein.)
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Die Labyrinthkonfiguration dieser
Konstruktion des Stöpsels 143 führt zu einem
fortlaufenden Betrieb als Entlüftungskappe
mit nur geringer Ansammlung von Toner im Innern des Stöpsels 143.
Die inneren Kammern 507, 509 und 511 sind
konzentrische Kreise.