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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Prozesskassette und
ein elektrophotografisches Bilderzeugungsgerät, an dem die Prozesskassette herausnehmbar
befestigt ist. Das „elektrophotografische
Bilderzeugungsgerät" kann z. B. ein elektrophotografisches
Kopiergerät,
ein elektrophotografischer Drucker (z. B. ein Laserstrahldrucker,
ein LED-Drucker und ähnliches),
ein elektrophotografisches Fascimilegerät und ein elektrophotografisches
Textverarbeitungsgerät
umfassen. Die „Prozesskassette" kann ein elektrophotografisches
photosensitives Teil, eine Ladungseinrichtung, eine Entwicklungseinrichtung
oder eine Reinigungseinrichtung als eine Kassetteneinheit umfassen,
die herausnehmbar an einem Bilderzeugungsgerät montiert ist; kann weiter ein
elektrophotografisches photosensitives Teil, und mindestens eine
Ladungseinrichtung, eine Entwicklungseinrichtung und eine Reinigungseinrichtung
als eine Kassetteneinheit umfassen, die herausnehmbar an einem Bilderzeugungsgerät montiert
ist; oder kann ein elektrophotografisches photosensitives Teil und
mindestens eine Entwicklungsein richtung als Kassetteneinheit umfassen,
die herausnehmbar an einem Bilderzeugungsgerät montierbar ist.
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STAND DER
TECHNIK
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Bei üblichen
Bilderzeugungsgeräten,
die ein elektrophotografisches Bilderzeugungsverfahren verwenden,
sind ein elektrophotografisches photosensitives Teil und eine auf
das elektrophotografische phontosensitive Teil einwirkende Prozesseinrichtung
integral in einer Prozesskassette angeordnet, die herausnehmbar
an dem Bilderzeugungsgerät
befestigt ist. Durch die Vewendung einer derartigen Prozesskassette
wird die Bedienbarkeit entscheidend verbessert, da die Wartung des
Gerätes von
der Bedienungsperson selbst ohne irgendeinen Fachmann durchgeführt werden
kann. Aus diesem Grund hat die Prozesskassette bei der Verwendung in
Bilderzeugungsgeräten
eine weite Verbreitung gefunden.
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Im
Folgenden soll ein übliches
Bilderzeugungsgerät
(Farblaserdrucker) unter Bezugnahme auf 12 beschrieben
werden.
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Eine
erste Ladungseinrichtung besteht aus einer Ladungswalze 104b,
die gegen ein bildtragendes Teil 104a gedrückt wird,
und auf das eine Spannung aufgebracht wird, und die dazu dient,
eine gleichförmige
Ladung auf eine Oberfläche
des bildtragenden Teils 104a vor der Bilderzeugung aufzubringen.
Die Belichtung des bildtragenden Teils 104a wird mittels
eines Scannerteils 110, das eine Laserdiode aufweist, durchgeführt. Die
Laserdiode sendet Licht in Abhängigkeit
eines Bildsignals aus, und das ausgesendete Laserlicht trifft auf
einen Polygonspiegel 110a. Das von dem Polygonspiegel 110a,
der sich mit einer hohen Geschwindigkeit dreht, reflektierte Laserlicht
tastet das bildtragende Teil 104a in einer Generatrixrichtung
ab. Das Laserlicht wird über
eine Fokussierlinse 110b und einem Reflektionsspiegel 104c auf
der Oberfläche
des bildtragenden Teils 104a gesammelt. Die Oberfläche des
bildtragenden Teils (photosensitive Trommel) 104a ist dem
Laserlicht entsprechend dem Bildsignal ausgesetzt, wodurch ein latentes
Bild für
jede Farbkomponente ausgebildet wird.
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Eine
sich drehende Entwicklervorrichtung 105 umfasst mehrere
Entwicklereinrichtungen 105N, 105C, 105Y und 105K,
die einen Magentafarbtoner, einen Cyanfarbtoner, einen Gelbfarbtoner
und einen schwarzen Farbtoner enthalten, wobei die Entwicklereinrichtungen
drehbar in Bezug auf eine Welle 105e angeordnet sind. Die
Mitte einer jeden Entwicklereinrichtung wird synchron mit einem
rings um ein sich drehendes Zahnrad angeordnetes Zahnrad gedreht, um
hierdurch die Anordnung der Entwicklereinrichtung konstant zu halten.
Vier Einwicklereinrichtungen enthalten die gleiche Tonermenge, um
die Drehmomentverteilung um die Welle 105e gleichförmig zu machen.
Bei diesem Beispiel enthält
jede Entwicklereinrichtung eine Tonermenge, mit der 3000 A3-Bögen gedruckt
werden können.
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Bei
der Bilderzeugung wird die Entwicklereinrichtung 105M (105C, 105Y und 105K)
entsprechend der Farbkomponente des latenten Bildes dem bildtragenden
Teil 104a gegenüberliegend
angeordnet. An dieser Position wird eine Entwicklerwalze 105b der
Entwicklereinrichtung dem bildtragenden Teil 104a gegenüberliegend
mit einem kleinen Spalt angeordnet. Wenn die Entwicklereinrichtung 105M (105C, 105Y und 105K)
zur Entwicklerposition bewegt wird, wird die Entwicklerwalze 105b mit
einer Hochspannungsquelle des Gerätes verbunden, sodass die Entwicklerspannung
auf die Entwicklerwalze aufgebracht wird. Gleichzeitig wird die
Entwicklerwalze mit einem Antrieb von einer Antriebsquelle des Gerätes verbunden.
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Durch
Aufbringen der Entwicklerspannung und die Drehung der Entwicklerwalze 105b auf
diese Weise, wird das auf dem bildtragenden Teil 104a vorhandene
latente Bild entwickelt, wodurch ein Tonerbild erzeugt wird.
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Andererseits
ist ein Bogenzuführabschnitt 101 im
Gerät an
einem unteren Teil desselben angeordnet und dient zur Zuführung eines Übertragungsmaterials 102 zu
einer Übertragungswalze 103.
Das Übertragungsmaterial 102 ist
in einer Bogenzuführkassette 101a angeordnet.
In Abhängigkeit
von der Bilderzeugung wird eine Bogenzuführwalze 101b gedreht,
um das Übertragungsmaterial 102 aus
der Bogenzuführkassette 101a aufzunehmen,
und das aufgenommene Übertragungsmaterial
wird der Übertragungswalze 103 zugeführt.
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Das
von dem Bogenzuführabschnitt 101 zugeführte Übertragungsmaterial 102 wird
um die Übertragungswalze 103 gewickelt.
Eine elektrostatische Absorptionswalze 103g ist rings um
die Übertragungswalze 103 angeordnet,
und kann mit der Übertragungswalze
verbunden und von ihr getrennt werden. Die elektrostatische Absorptionswalze 103g wird
gegen die Übertragungswalze
gedrückt,
um das Übertragungsmaterial 102 zwischen
der Absorptionswalze und der Übertragungswalze
einzuklemmen. Durch Aufbringen einer Vorspannung zwischen der elektrostatischen
Absorptionswalze 103g und der Übertragungswalze 103 haftet
das Übertragungsmaterial 102 auf
diese Weise an der Umfangsfläche
der Übertragungswalze 103.
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Das
auf dem bildtragenden Teil 104a erzeugte Farbtonerbild
wird auf das Übertragungsmaterial 102 an
den Übertragungsabschnitt 103 übertragen.
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Wenn
die Übertragung
des Magentatonerbildes vollständig
ist, wird die nächste
Entwicklereinrichtung 105C in die Entwicklerposition gedreht,
wo die Entwicklereinrichtung dem bildtragenden Teil 104a gegenüberliegt.
Durch die Wiederholung des ähnlichen
Verfahrens werden aufeinanderfolgend das Cyantonerbild, das gelbe
Tonerbild und das schwarze Tonerbild auf das gleiche Übertragungsmaterial 102 übertragen,
wodurch ein Vollfarbbild erzeugt wird. Durch Drehen der Übertragungswalze 103 mit
dem Übertragungsmaterial 102 darauf
um vier Umdrehungen kann man einen Volltonerbilddruck erhalten.
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Eine
Reinigungseinrichtung 104d dient zur Entfernung des auf
dem bildtragenden Teil 104a verbleibenden Resttoners und
ist rings um das bildtragende Teil 104a an einer stromabwärtigen Seite
des Übertagungsabschnitts
angeordnet.
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Das Übertragungsmaterial,
auf das die vier Farbtonerbilder übertragen wurden, wird von
der Übertragungswalze 103 getrennt
und das getrennte Übertragungsmate rial
wird zu einer Fixiereinrichtung 6 gefördert. Die Fixiereinrichtung 106 umfasst
eine Druckwalze 106a und eine gegen die Druckwalze gedrückte Fixierwalze 106b zum
Aufbringen von Wärme
und Druck auf das Übertragungsmaterial.
Wenn das Übertragungsmaterial
durch die Fixiereinrichtung 106 gefördert wird, werden die Farbtonerbilder
auf dem Übertragungsmaterial 102 fixiert.
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Nachdem
die Tonerbilder auf dem Übertragungsmaterial
an der Fixiereinrichtung 106 fixiert wurden, wird das Übertragungsmaterial
auf einen Ausgabeboden 108 mittels eines Paars von Ausgabewalzen 107 ausgegeben.
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Wie
oben erwähnt,
sind in den letzten Jahren das bildtragende Teil, die Reinigungseinrichtung, eine
erste Ladungseinrichtung, eine Entwicklervorrichtung und ein Abfalltonerbehälter integral
in einer Kassette angeordnet, die herausnehmbar an dem Bilderzeugungsgerät montiert
ist. Da somit die Bedienungsperson selbst die Prozesskassette in
Bezug auf das Bilderzeugungsgerät
montieren und herausnehmen kann, kann die Prozesskassette, bei der
der Toner vollständig
verbraucht ist oder bei der irgendein Teil seine Lebensdauer erreicht
hat, durch eine neue Kassette von der Bedienungsperson selbst ausgetauscht
werden, wodurch die Wartung erleichtert wird.
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Wenn
die Lebensdauer des bildtragenden Teils verlängert und die Anzahl der Drucke
gesteigert wird, wie dies in dem in 12 dargestellten
Beispiel der Fall ist, wird, um die Entwicklereinrichtung, die eine
begrenzte Tonerzuführmenge
aufweist, als eine unabhängige
Einheit zu verwenden, die Prozesskassette in eine Entwicklerkassette,
die nur die Entwicklereinrichtung enthält und eine Trommelkassette 104, die
das bildtragende Teil 104a, eine erste Ladungseinrichtung 104b und
die Reinigungseinrichtung 104c enthält, unterteilt, und beide Kassetten
sind herausnehmbar an dem Bilderzeugungsgerät angebracht. In diesem Fall
kann das Montieren und Herausnehmen der Kassetten und die Wartung
erleichtert werden, und die Kassetten können unabhängig entsprechend ihrer Lebensdauer
von dem Hauptteil verwendet werden (Tonerverbrauch oder Erreichen der
Lebensdauer des Teils). Bei einer derartigen Trommelkassette wird
der von der Reinigungseinrichtung gesammelte Abfalltoner in einem
Reinigungsbehälter
gesammelt, der ein Volumen aufweist, das die Lebensdauer des bildtragenden
Teils überschreitet,
und somit ist der Reinigungsbehälter
nicht mit dem Abfalltoner gefüllt,
bevor die Lebensdauer des bildtragenden Teils erreicht ist. Wenn
die Lebensdauer des bildtragenden Teils erreicht ist, wird die Trommelkassette
durch eine neue ausgetauscht.
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Um
die Bedienbarkeit für
die Bedienungsperson, d. h., um den Austausch der anderen Teile
oder der Einheit, wie z. B. der Entwicklerkassette, längs einer
Richtung zu erleichtern, ist die Trommelkassette im Allgemeinen
an dem Gerät
in einer axialen Richtung herausnehmbar und montierbar.
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Bei
der oben beschriebenen üblichen
Trommelkassette ist es jedoch, um weiter die Bildqualität zu verbessern
und die Lebensdauer zu verlängern, erforderlich,
dass eine genaue Information bezüglich des
bildtragenden Teils und anderer Prozesseinheiten (z. B. die Un terschiede
der Eigenschaften infolge der Abweichung zwischen der Herstellungsgenauigkeit
der Prozesseinheiten) dem Bilderzeugungsgerät beigefügt werden, um den geeigneten
elektrophotografischen Prozesszustand zu erreichen. Hierzu wurde
kürzlich
eine Technik vorgeschlagen, bei der ein Speicher (Aufzeichnungsmedium)
an der Kassette montiert ist, und verschiedene Informationsdaten
in der Speichereinrichtung gespeichert sind, die dem Bilderzeugungsgerät über die
Verbindung zwischen der Kassette und dem Bilderzeugungsgerät zugeführt wurden.
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EP-A-0802461
beschreibt eine Prozesskassette, bei der ein elektrischer Verbinder
mittels eines Schnappeingriffs zwischen zusammenwirkenden Mitteln
an der Kassette und dem Verbinder montiert ist, sodass, wenn die
Kassette in ein Bilderzeugungsgerät eingesetzt wird, der Verbinder
einen elektrischen Kontakt zwischen einem Kassettenspeicher und
dem Bilderzeugungsgerät
herstellt.
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EP-A-0770936
beschreibt eine Prozesskassette mit einem benachbart zu seinem vorderen
Ende montierten elektrischen Verbinder, bei dem die elektrische
Verbindung während
einer letzten Phase einer Drehbewegung in Richtung der Montagestellung der
Kassette hergestellt wird.
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US-A-5452059
beschreibt eine, an einem Bilderzeugungsgerät montierbare Kassette, die
eine Linearbewegung aufweist, wobei elektrische Kontakte an dem
vorderen Ende zur Datenübertragung
und zur Erfassung des Vor handenseins einer Kassette an der Montageposition
vorgesehen sind.
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Bei
einer derartigen Kassette müssen
die Speichereinrichtung und ein Verbindungsteil zur Verbindung der
Speichereinrichtung mit dem Bilderzeugungsgerät an genauen Positionen in
Bezug auf die Einsetzrichtung der Kassette in das Bilderzeugungsgerät vorgesehen
sein. Andererseits ist es bei dem Bilderzeugungsgerät und der
bei dem Bilderzeugungsgerät
verwendeten Kassette erforderlich, um die Kassette in axialer oder
longitudinalen Richtung zu montieren und herausnehmen, z. B., wenn
die Kassette von der Bedienungsperson ausgetauscht wird, die Halterung
der Kassette zu stabilisieren.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Prozesskassette
zu schaffen, bei der eine Speichereinrichtung so montiert ist, dass
sie sicher mit einem Bilderzeugungsgerät stabil verbindbar ist, und
weiter ein Bilderzeugungsgerät
mit einer derartigen Prozesskassette zu schaffen.
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Weiter
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Prozesskassette
zu schaffen, die eine ausgezeichnete Bedienbarkeit und Austauschbarkeit aufweist,
und weiter ein Bilderzeugungsgerät
zu schaffen, das mit einer derartigen Prozesskassette bedienbar
ist.
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Diese
Aufgaben werden durch eine Prozesskassette gemäß Anspruch 1 und dem Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 6
und die Kombination des Bilderzeugungsgerätes und der Prozesskassette gemäß Anspruch
11 gelöst.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische schematische Ansicht einer Trommelkassette gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
erläuternde
Ansicht zur Darstellung einer Speichervorrichtung gemäß 1 und
eines Verbinders eines Bilderzeugungsgerätes;
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3 eine
schematische Vorderansicht der Kassette gemäß 1;
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4 eine
erläuternde
Ansicht zur Darstellung der Hauptabschnitte der Kassette gemäß 1, die
in das Bilderzeugungsgerät
eingesetzt ist;
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5 eine
erläuternde
Ansicht zur Darstellung der Hauptabschnitte der Kassette gemäß 1, die
von dem Bilderzeugungsgerät
gelöst
ist;
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6 eine
erläuternde
Ansicht zur Darstellung der Speichereinrichtung gemäß 1 und
seiner Umgebung;
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7 eine
erläuternde
Ansicht zur Darstellung der positionsmäßigen Beziehung zwischen der Speichereinrichtung
gemäß 1 und
dem Verbinder des Bilderzeugungsgerätes;
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8 eine
erläuternde
Ansicht zur Darstellung der Position der Speichereinrichtung gemäß 1 in
einer ebenen Richtung;
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9 eine
erläuternde
Ansicht zur Darstellung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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10 eine
schematische Vorderansicht der Kassette gemäß 8;
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11 eine
Schnittansicht des Bilderzeugungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung; und
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12 eine
Schnittansicht eines üblichen Bilderzeugungsgerätes.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
Folgenden soll ein Bilderzeugungsgerät und eine Prozesskassette
gemäß der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Zuerst
wird eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 8 und 11 beschrieben.
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BESCHREIBUNG
DES GESAMTEN BILDERZEUGUNGSGERÄTES
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Die
gesamte Konstruktion eines Farbbilderzeugungsgerätes wird kurz unter Bezugnahme
auf 11 beschrie ben, die einen Farblaserdrucker als Beispiel
für ein
Farbbilderzeugungsgerät
zeigt.
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Ein
Bilderzeugungsabschnitt des Farblaserdruckers umfasst ein bildtragendes
Teil (elektrophotografisches photosensitives Teil) 15,
das mit konstanter Geschwindigkeit gedreht wird, eine feste Schwarzentwicklungseinrichtung 21B,
und drei drehbare Farbentwicklereinrichtungen (Gelbentwicklereinrichtung 20Y,
Magentaentwicklereinrichtung 20M und Cyanentwicklereinrichtung 20C).
Ein Übertragungsmaterial 2,
das von einem Bogenzuführabschnitt
zugeführt
wird, und auf das in einer übereinander
angeordneten Weise in einem Bilderzeugungsabschnitt Farbtonerbilder übertragen
werden, wird zu einer Fixiereinrichtung 25 gefördert, wo
die Tonerbilder auf dem Übertragungsmaterial
als ein Vollfarbbild fixiert werden. Darauf wird das Übertragungsmaterial auf
einen Ausgabeabschnitt 37, gebildet auf einer oberen Fläche des
Druckers, mittels ein Paar Förderwalzen 34, 35 und
ein Paar Ausgabewalzen 36 ausgegeben. Die drehbaren Farbentwicklereinrichtungen
und die feste Schwarzentwicklereinrichtung können herausnehmbar an dem Drucker
montiert sein.
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Im
Folgenden werden Teile des Bilderzeugungsgerätes der Reihe nach erläutert.
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BILDTRAGENDE
TEILEEINHEIT
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Eine
Trommeleinheit (bildtragende Teileeinheit) 13 umfasst ein
bildtragendes Teil (elektrophotografisches photosensitives Teil) 15,
eine erste Ladungseinrichtung 17 und einen Behälter 14 einer
Reinigungseinrich tung, der als Halterung für das bildtragende Teil dient,
die einstückig
als eine Einheit ausgebildet sind. Die Trommeleinheit 13 kann
lösbar
an dem Druckkörper
montiert sein, sodass die Einheit leicht ausgetauscht werden kann
(durch eine neue), wenn die Lebensdauer des bildtragenden Teils 15 abgelaufen
ist.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
besteht das bildtragende Teil 15 aus einem Aluminiumzylinder
mit einem Durchmesser von 62 mm, der mit einer organischen photoleitenden
Schicht beschichtet ist, und der drehbar von dem Behälter 14 der
Reinigungseinrichtung 16 gelagert ist. Rings um das bildtragende
Teil 15 ist eine Reinigungsklinge 16 und die erste
Ladungseinrichtung 17 angeordnet. Das bildtragende Teil 15 wird
im Gegenuhrzeigersinn synchron mit dem Bilderzeugungsvorgang durch
eine von einem Antriebsmotor (nicht dargestellt) auf ein Ende des
bildtragenden Teils übertragende
Antriebskraft gedreht.
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LADUNGSEINRICHTUNG
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Die
erste Ladungseinrichtung 17 ist eine Kontaktladungseinrichtung
und umfasst eine leitende Ladungswalze, die gegen das bildtragende
Teil 15 so gedrückt
wird, dass die Oberfläche
des bildtragenden Teils 15 gleichförmig durch Aufbringen einer
Spannung auf die Ladungswalze aufgeladen wird.
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BELICHTUNGSEINRICHTUNG
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Die
Belichtung des bildtragenden Teils 15 wird mittels eines
Scannerteils 13 durchgeführt. D. h., wenn ein Bildsignal
zu einer Laserdiode gesendet wird, gibt die Laserdiode Licht entsprechend
dem Bildsignal auf einen Polygonspiegel 31 aus. Der Polygonspiegel 31 wird
mit hoher Geschwindigkeit mittels eines Scannermotors 31a gedreht,
sodass das von dem Polygonspiegel 31 refklektierte Bild
Licht selektiv die Oberfläche
des bildtragenden Teils 15 (die mit einer konstanten Geschwindigkeit
gedreht wird) durch eine Fokussierlinse 32 und einen Reflektionsspiegel 33 belichtet,
sodass ein elektrostatisches latentes Bild auf dem bildtragenden
Teil 15 ausgebildet wird.
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ENTWICKLERVORRICHTUNG
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Die
Entwicklervorrichtung umfasst drei drehbare Farbentwicklereinrichtungen 20Y, 20M und 20C,
die jeweils einen gelben Farbtoner, einen Magentafarbtoner und einen
Cyanfarbtoner enthalten, und eine Schwarzentwicklereinrichtung 21B enthält einen
Schwarztoner, um das elektrostatische latente Bild sichtbar zu machen.
Die Schwarzentwicklereinrichtung 21B ist eine feste Entwicklereinrichtung
und enthält
eine Tonermenge für
12000 Bogen oder Drucke (Größe A4, 5%
Druck). Bei dieser festen Schwarzentwicklereinrichtung ist eine
Entwicklerhülse 21BS dem
bildtragenden Teil mit einem kleinen Spalt (etwa 300 μm) dazwischen
gegenüberliegend
angeordnet, um ein schwarzes Tonerbild auf dem bildtragenden Teil 15 zu
erzeugen.
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Drei
drehbare Entwicklereinrichtungen 20Y, 20M und 20C enthalten
jeweils eine Tonermenge für 6000
Bogen (Größe A4, 5%
Druck) und sind lösbar an
einem Entwicklerrotor 23, der sich um eine Welle 22 dreht,
befestigt.
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Bei
der Bilderzeugung werden die drehbaren Entwicklereinrichtungen um
die Welle gedreht, während
der Entwicklerrotor 23 so gehalten wird, dass die gewünschte Entwicklereinrichtung
dem bildtragenden Teil 15 gegenüberliegt. Nachdem die Entwicklerhülse 21BS dem
bildtragenden Teil 15 mit dem kleinen Spalt (etwa 300 μm) dazwischen
gegenüberliegt,
wird das elektrostatische latente Bild auf dem bildtragenden Teil 15 als
ein Tonerbild entwickelt. Bei der Farbbilderzeugung wird, immer
wenn ein Zwischenübertragungsteil 9 um
eine Umdrehung gedreht wird, der Entwicklerrotor 23 so
gedreht, dass die Entwicklerprozesse der Reihe nach mittels der Gelbentwicklereinrichtung 20Y,
der Magentaentwicklereinrichtung 20M, der Cyanentwicklereinrichtung 20C und
der Schwarzentwicklereinrichtung 20B durchgeführt werden.
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Wenn,
wie in 11 dargestellt, der Entwicklerprozess
durchgeführt
wird, wird beispielsweise die Gelbentwicklereinrichtung 20Y der
bildtragenden Teileeinheit 13 gegenüberliegend angeordnet, und
der im Behälter
befindliche Gelbtoner wird einer Beschichtungswalze 20YR mittels
eines Tonerzuführmechanismus
zugeführt.
Die Beschichtungswalze 20YR wird im Uhrzeigersinn gedreht,
und eine Klinge 20YB wird gegen die Entwicklerhülse 20YS zum
Zusammenwirken gedrückt,
um eine dünne
Tonerschicht auf der Umfangsfläche
der Entwicklerhülse 20YS auszubilden,
die im Uhrzeigersinn gedreht wird, und um Ladungen (Reibladungen)
auf den Toner aufzubringen. Durch Aufbringen der Entwicklerspannung
auf die dem bildtragenden Teil 15 gegenüberliegend angeordnete Bildentwicklerhülse 20YS wird
das wird das latente Bild auf dem bildtragenden wird das latente
Bild auf dem bildtragenden Teil 15 als ein Tonerbild entwickelt.
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Hinsichtlich
der Magentaentwicklereinrichtung 20M und der Cyanentwicklereinrichtung 20C werden
Tonerbilder in ähnlicher
Weise erzeugt. Die Entwicklerhülse
der Entwicklereinrichtung 20Y, 20M oder 20C sind
mit einer Hochspannungsquelle und einer Antriebsquelle des Druckers
verbunden, wenn die Entwicklereinrichtung in die Entwicklerposition gebracht
wird, sodass die Spannung und die Antriebskraft auf die Entwicklerhülse aufgebracht
werden.
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ZWISCHENÜBERTRAGUNGSTEIL
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Das
Zwischenübertragungsteil 9 wird
im Uhrzeigersinn synchron mit der Umfangsgeschwindigkeit des bildtragenden
Teils 15 gedreht, um die vier Tonerbilder (Gelbbild, Magentabild,
Cyanbild und Schwarzbild) auf das bildtragende Teil 15 viermal
in übereinanderliegender
Weise aufzubringen, die mittels der Entwicklereinrichtungen sichtbar
gemacht werden. Das Zwischenübertragungsteil 9,
auf das die übereinander
angeordneten Tonerbilder übertragen werden,
wirkt mit der Übertragungswalze 10 zusammen,
auf die die Spannung aufgebracht wurde, um das Übertragungsmaterial 2 dazwischen
einzuklemmen. Wenn das Übertragungsmaterial
zwischen dem Zwischenübertragungsteil
und der Übertragungswalze
gefördert
wird, werden die übereinander
angeordneten Tonerbilder auf dem Zwischenübertragungsteil zusammen auf
das Übertragungsmaterial 2 übertragen.
Das Zwischenübertragungsteil 9 besteht
aus einem Aluminiumzylinder 12 mit einem Durchmesser von
186 mm und einer elastischen Beschichtung 11 aus einem
Zwischenwiderstands-Schwammmaterial oder einem Zwischenwiderstands-Gummi,
mit dem der Aluminiumzylinder beschichtet ist. Das Zwischenübertragungsteil 9 ist
drehbar gelagert und wird zur Drehung von einer Antriebskraft eines
Getriebes (nicht dargestellt), das an dem Zwischenübertragungsteil
befestigt ist, gedreht.
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REINIGUNGSEINRICHTUNG
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Die
Reinigungseinrichtung dient zur Entfernung des auf dem bildtragenden
Teil 15 verbleibenden Resttoners, nachdem die Tonerbilder
(die mittels der Entwicklervorrichtung sichtbar gemacht wurden) auf
dem bildtragenden Teil zu dem Zwischenübertragungsteil 9 übertragen
wurden. Der entfernte Resttoner wird in dem Reinigungsbehälter 14 gesammelt. Eine
Menge des in dem Reinigungsbehälter 14 gesammelten
Resttoners füllt
den Behälter 14 nicht
aus, bevor die Lebensdauer des bildtragenden Teils 15 abgelaufen
ist. Somit wird der Reinigungsbehälter 14 zusammen mit
dem bildtragenden Teil 15 ausgetauscht, wenn die Lebensdauer
des bildtragenden Teils abgelaufen ist.
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BOGENZUFÜHRABSCHNITT
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Der
Bogenzuführabschnitt
dient zur Zuführung
des Übertragungsmaterials 2 zu
dem Bilderzeugungsabschnitt. Der Bogenzuführabschnitt umfasst eine Kassette,
die eine Vielzahl von Übertragungsmaterial
enthält,
eine Bogenzuführwalze 3,
eine Einführwalze 4,
eine Verzögerungswalze 5 zur
Verhinderung von einer Doppeleinfüh rung, eine Bogenzuführführung 6 und
ein Paar von Ausrichtwalzen 8.
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Bei
der Bilderzeugung wird die Bogenzuführwalze 3 synchron
mit der Bilderzeugung gedreht, um ein einziges Übertragungsmaterial 2 aus
der Kassette 1 aufzunehmen, und das aufgenommene Übertragungsmaterial
wird dem Paar von Ausrichtwalzen 8 über die Bogenzuführführung 6 und
eine Förderwalze 7 zugeführt. Während der
Bilderzeugung führen das
Paar Ausrichtwalzen 8 einen Nichtdrehvorgang durch, um
vorübergehend
auf das Übertragungsmaterial 2 zu
warten und einen Drehvorgang zum Fördern des Übertragungsmaterials 2 in
Richtung des Zwischenübertragungsteils 9 durch,
um dadurch die Ausrichtung zwischen den Tonerbildern und dem Übertragungsmaterial 2 bei
dem nächsten Übertragungsprozess
zu bewirken.
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ÜBERTRAGUNGSTEIL
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Das Übertragungsteil
umfasst die hin- und herbewegbare Übertragungswalze 10.
Die Übertragungswalze 10 besteht
aus einer Metallwelle und einer Zwischenwiderstands-Beschichtung aus
elastischem Schaum, die rings um die Metallwelle vorgesehen ist,
wobei die Übertragungswalze 10 nach oben
und unten verschiebbar ist und drehbar angetrieben wird.
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Wenn
die vier Farbtonerbilder auf dem Zwischenübertragungsteil 9 erzeugt
werden, d. h., wenn das Zwischenübertragungsteil 9 um
mehrere Umdrehungen gedreht wird, ist die Übertragungswalze 10 im
Abstand von dem Zwischenübertragungsteil 9 angeordnet,
wie dies durch die ausgezogene Linie in 11 dargestellt
ist, um eine Verschiebung der Bilder zu verhindern. Andererseits
wird die Übertragungswalze 10,
nachdem die vier Farbtonerbilder auf dem Zwischenübertragungsteil 9 erzeugt
wurden, synchron mit dem Zeitpunkt zur Übertragung der Farbtonerbilder
auf das Übertragungsmaterial 2 mittels
eines Nockenteils (nicht dargestellt), das gegen das Zwischenübertragungsteil 9 mit
einem vorbestimmten Druck mit dem dazwischen angeordneten Übertragungsmaterial 2 gedrückt wird,
nach oben verschoben (zu einer in gestrichelten Linien dargestellten
Position). Gleichzeitig werden durch Aufbringen einer Übertragungsspannung
auf die Übertragungswalze 10 die
Tonerbilder auf dem Zwischenübertragungsteil 9 auf
das Übertragungsmaterial 2 übertragen.
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Da
das Zwischenübertragungsteil 9 und
die Übertragungswalze 10 entsprechend
angetrieben werden, wird das zwischen diesen Elementen eingeklemmte Übertragungsmaterial 2 in 11 nach links
gefördert,
während
die Übertragung
durchgeführt
wird, und gelangt dann zu dem Fixierabschnitt 25.
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FIXIERABSCHNITT
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Der
Fixierabschnitt dient zur Fixierung der auf das Übertragungsmaterial mittels Übertragung der
von der Entwicklereinrichtung erzeugten Tonerbilder über das
Zwischenübertragungsteil 9 auf
das Übertragungsmaterial 2 übertragenen
Tonerbilder und umfasst eine Fixierwalze 26 zum Aufbringen
von Wärme
auf das Übertragungsmaterial
und eine Druckwalze 27, um das Übertragungsmaterial 2 gegen
die Fixierwalze 26 zu drücken.
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Die
Walzen 26, 27 sind hohle Walzen mit darin angeordneten
Heizungen 28, 29 und sind drehbar angetrieben,
um das Übertragungsmaterial 2 zu
fördern.
Wenn das die Tonerbilder tragende Übertragungsmaterial zwischen
der Fixierwalze 26 und der Druckwalze 27 gefördert werden,
wird der Toner auf dem Übertragungsmaterial 2 durch
Wärme und Druck
fixiert.
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Im
Folgenden soll die Trommeleinheit (im Folgenden als „Trommelkassette" bezeichnet) als eine
Prozesseinheit gemäß dieser
Ausführungsform der
Erfindung unter Bezugnahme auf 1 im Einzelnen
beschrieben werden.
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Das
bildtragende Teil 15 besteht aus einem Zylinderabschnitt 15a,
der mit der photosensitiven Schicht beschichtet ist, und Flanschabschnitten 15b, 15c,
mit Trommelwellen 15d, die fest an beiden Enden des Zylinderteils
befestigt sind. Die Trommelwellen 15d stehen von den Seitenwänden 14a des
Behälters 14 als
ein Kassettenrahmen vor. Wenn die Trommelkassette 13 an
dem Drucker H montiert ist, ist eine der Trommelwellen 15d in
ein Kupplungsteil 141 zum Antrieb der Trommelkassette 13 eingepasst,
sodass das bildtragende Teil (photosensitive Trommel) 15 in
einer Richtung senkrecht zur Achse der Trommel angeordnet ist, und
eine Antriebskraft kann auf die photosensitive Trommel übertragen
werden. Der Flanschabschnitt 15c ist drehbar mittels des Behälters 14 über die
andere Trommelwelle 15d gelagert. Positionierstifte 51, 52 sind
an der Seitenwand des Behälters 14 in
der Nähe
des Flanschabschnitts 15c ausgebildet. Wenn die Positionierstifte 51, 52 in Positionieröffnungen 41, 42 in
einer Seiten platte HF des Druckers (Kassetteneinsetzseite) eingepasst sind,
ist die Nichtantriebsseite der photosensitiven Trommel 15 in
der Richtung senkrecht zur Achse der Trommel und in einer axialen
Richtung der Trommel angeordnet.
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Hinsichtlich
der Antriebsseite (rechts in 1) der Kassette,
als auch der oben erwähnten Verbindung
zwischen der Trommelwelle 15d und dem Kupplungsteil 141 ist
ein Positioniermechanismus 54 an der Endfläche des
Behälters
auf eine Positionierwelle 44 aufgepasst, die von dem Drucker
H gelagert wird, um dadurch eine Verdrehung infolge eines erzeugten
Drehmoments, wenn die Trommelkassette angetrieben wird, zu verhindern.
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Im
Folgenden wird eine Speichereinrichtung 71 der Trommelkassette 13 unter
Bezugnahme auf 2 erläutert. Die Speichereinrichtung 71 umfasst einen
Speicherchip 72, wie z. B. ein RAM oder ROM, in dem die
erforderlichen Informationsdaten (Unterschied der Abweichung zwischen
der Herstellergenauigkeit der bildtragenden Teile und anderen Prozesseinrichtungen)
vorher gespeichert wurden. Die Speichereinrichtung wird verwendet,
um die Gebrauchsbedingungen der Trommelkassette durch Bewirken einer
Verbindung zwischen der Kassette und dem Drucker während des
Gebrauchs der Trommelkassette zu bestimmen.
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Der
Speicherchip 72 wird mittels eines Verbinders 73 zur
Durchführung
der Verbindung zu dem Drucker gelagert. Der Verbinder 73 besteht
aus einem Verbindungsabschnitt 73a zur Verbindung des Verbinders
mit dem Speicherchip 72, einem Verbindungsabschnitt 73b zur Verbindung
des Verbinders mit dem Drucker H und eine Anbringfläche 73c zum Anbringen
des Verbinders an dem Behälter 14.
Der Verbinder ist an einer vorderen Fläche (in Einsetzrichtung der
Kassette) des Behälters 14 mittels Schrauben 49 befestigt.
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Es
wird angestrebt, dass der Verbinder 45 des Druckers zur
Verschiebung in einer zur axialen Richtung senkrechten Richtung
(mittels des Pfeils A dargestellt) um etwa 0,5 bis 2 mm in Bezug
auf den Drucker gelagert ist. Wenn es irgendeine Anbringpositionsabweichung
gibt, kann der Verbinder 45 mit dieser Anordnung sicher
mit dem Verbinder 73 verbunden werden. Alternativ kann
der Verbinder 73 der Kassette für eine verschiebbare Bewegung
gelagert werden, und der Verbinder des Druckers kann fest angeordnet
sein.
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Wenn
der Behälter 14 weiter
mit einer rippenförmigen
Wand 55 versehen ist, die den Verbindungsabschnitt 73a zur
Verbindung mit dem Speicherchip 72 umgibt, kann eine Berührung des
Speicherchips während
der Anordnung oder der Handhabung vermieden werden, um so das Auftreten
eines elektrostatischen Break Downs zu verhindern. Wenn weiter ein
Vorsprung 73d an dem Verbindungsabschnitt 73a ausgebildet
ist, und eine entsprechende Nut 55a in der rippenförmigen Wand 55 ausgebildet ist,
kann eine irrtümliche
Anordnung verhindert werden.
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Weiter
sind von dem Verbindungsabschnitt 73b unterschiedliche
Teile des Verbinders 73 mittels eines Abdeckteils 56 so
abgedeckt, dass eine äußere Fläche des
Abdeckteils 56 mit einer Endfläche des Verbindungsab schnitts 73b fluchtet
oder nicht davon vorsteht. Mit dieser Anordnung kann verhindert
werden, z. B., wenn die Bedienungsperson irrtümlich den Behälter 14 mit
der Speichereinrichtung 71 nach unten gerichtet einsetzt
oder der Behälter
gegen irgendetwas anstösst,
dass die Speichereinrichtung 71 direkt belastet wird oder
einen Stoß erleidet,
um so die Speichereinrichtung 71 zu schützen.
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Im
Folgenden soll die Befestigung und das Lösen der Trommelkassette 13 in
Bezug auf den Drucker unter Bezugnahme auf die 1 und
die 3 bis 5 beschrieben werden.
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Die
Trommelkassette 13 ist an ihren oberen beiden Enden mit
Führungsrippen 53 versehen,
die sich parallel zu dem bildtragenden Teil 15 erstrecken, um
die Trommelkassette in axialer Richtung (Längsrichtung) in Bezug auf den
Drucker zu führen.
Die Führungsrippen 53 können direkt
an dem Behälter 14 ausgebildet
sein, oder können
an der Schnittstelle zwischen dem Behälter und einem Deckelteil 58,
das den Rahmen der Kassette darstellt, ausgebildet sein.
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Die
Trommelkassette 13 ist weiter an ihrer oberen Fläche (z.
B. der oberen Fläche
des Deckelteils 58) mit einem ersten Griffabschnitt 59 zur Unterstützung der
Transportfähigkeit
versehen. Bei der dargestellten Ausführungsform kann der erste Griffabschnitt 59 in
Richtung der oberen Fläche
des Kassettenrahmens so gelegt werden, dass, wenn die Kassette in
den Drucker eingesetzt wird, der Griffabschnitt 59 nach
unten bewegt wird, wodurch die räumliche
Anordnung des Dru ckers verbessert wird. Der Griffabschnitt kann
jedoch auch direkt an der oberen Fläche der Kassette angebracht
sein. Die Trommelkassette 13 ist weiter an ihrer hinteren
(Einsetzrichtung) Endfläche
mit einem zweiten Griffabschnitt 60 zum Erleichtern des
Herausnehmens der Kassette beim Austausch der Kassette versehen,
um so die Bedienbarkeit zu verbessern.
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Eine
als eine Befestigungsschiene für
die Trommelkassette 13 wirkende Führungsschiene 43 ist
an dem Drucker ausgebildet. Die Trommelkassette 13 ist
am Drucker so montiert, dass die Führungsrippen 53 der
Trommelkassette von der Führungsschiene 43 unterstützt werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform
ist ein Federteil 46 an der Führungsschiene 43 angebracht,
und die Trommelkassette 13 ist an ihrer oberen Fläche mit
ersten und zweiten Aussparungen 61, 62 versehen,
die an einer ersten Position (siehe 4) angeordnet
sind, wo die Kassette vollständig
in den Drucker eingesetzt ist, und an einer zweiten Position vorgesehen
sind (siehe 5), wo der erste Griffabschnitt 59 vollständig von dem
Drucker frei liegt, und stehen an diesen Positionen mit den Federteilen 46 entsprechend
in Eingriff. Mit dieser Anordnung erhält man nach dem vollständigen Montieren
der Trommelkassette 13 an dem Drucker einen Einrasteindruck,
und, wenn die Trommelkassette 13 aus dem Drucker herausgenommen wird,
kann verhindert werden, da der erste Griffabschnitt 59 vorübergehend
an der zweiten Position angehalten wird, wo die Bedienungsperson
den ersten Griffabschnitt ergreifen kann, dass die Trommelkassette 13 von
dem Drucker herabfällt,
und die Bedienbarkeit kann verbessert werden.
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Im
Folgenden soll die Position der Speichereinrichtung 71 vollständig unter
Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben
werden.
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Wie
oben erwähnt,
wird die Speichereinrichtung 71 an der vorderen (in Einsetzrichtung)
Endfläche
der Trommelkassette gelagert. In diesem Fall wird die Längsposition
der Speichereinrichtung so ausgewählt, dass, nachdem die Trommelwelle 15d und
die Positionieröffnung 54 in
Bezug auf das Kupplungsteil 141 und der Positionierwelle 44 des
Druckers miteinander in Eingriff gebracht wurden, um die Lage der
Trommelkassette 13 relativ zu dem Drucker zu bestimmen,
die Speichereinrichtung 71 von dem Verbinder 45 des
Druckers in Eingriff genommen wird.
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Wie
bereits in Verbindung mit 1 beschrieben,
ist die Trommelkassette 13 in axialer (Längs-) Richtung
in Bezug auf den Drucker mittels Einpassen der Positionierstifte 51, 52 in
die Positionieröffnungen 41, 42 des
Druckers positioniert. Da es Längenabweichungen
der die Kassette und den Drucker bildenden Teile gibt, werden die
Abstände
zwischen der axialen Positionierposition und den beiden Verbindern
wie folgt ausgewählt.
D. h., wie in 7 gezeigt, es wird angenommen,
dass ein minimaler Abstand von der axialen Positionierposition 0 zu
einem wirksamen Ineingriffnehmen der Spitze des Verbinders 45 des
Druckers Y1t ist, dass ein maximaler Abstand
von der axialen Positionierposition 0 zu dem wirksamen
Eingriff der Spitze des Verbinders 45 Y2t ist,
und dass ein minimaler Abstand von der axialen Positionierposition 0 zu
einem wirksamen Eingriff der Wurzel des Verbinders 45 Y2b ist. Wenn in diesem Fall beide Verbinder 73, 45 so
angeordnet werden, dass sie die Bedingungen X1t > Y2t und
Y2b < Y2b und X2b < Y1t erfüllen, kann
auch, wenn Unterschiede in den Längen
der Teile vorliegen, die übermässige oder
schlechte Verbindung zwischen den Verbindern verhindert werden.
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Hinsichtlich
der Position der Speichereinrichtung in Richtung senkrecht zur axialen
Richtung ist, wie in 8 dargestellt, die Speichereinrichtung 71 auf
einer Linie zwischen der Trommelwelle 15d und der Positionieröffnung 54 in
der Nähe
der Trommelwelle oder in der Nähe
der Positionieröffnung
angeordnet. Durch Anordnen der Speichereinrichtung auf diese Weise
kann die positionsmässige
Abweichung zwischen der Speichereinrichtung und dem Mechanismus
zur Bestimmung der Lage der Kassette minimiert werden, um dadurch
die schlechte Verbindung in der Richtung senkrecht zur axialen Richtung
zu verhindern.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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Im
Folgenden soll eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
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Bei
dem Bilderzeugungsgerät
und der bei der ersten Ausführungsform
beschriebenen Kassette ist, obwohl die Leistung durch Verwendung
der Speichereinrichtung zur Verbindung verschiedener Informationsdaten
verbessert wird, die Änderung
der in die Speichereinrichtung eingeschriebenen Informationsdaten
unzureichend, und in einigen Fällen
muss man, um die verbesserte Leistung zu erreichen, den Mechanismus
oder die Teile selbst ändern.
In einem derartigen Fall geht jedoch die Austauschbarkeit mit den üblichen
Druckern verloren. Mit der zweiten Ausführungsform wird dieses Problem
gelöst.
Im Folgenden soll die zweite Ausführungsform unter Bezugnahme
auf die 9 und 10 beschrieben
werden.
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Gleiche
Teile wie bei der ersten Ausführungsform
sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und eine erneute Beschreibung
entfällt.
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Die
Trommelkassette 13 weist einen Vorsprung 62 an
einem oberen vorderen Ende (Einsetzrichtung) der Kassette auf, und
der Drucker H weist eine Kassetteneinsetzöffnung 47 mit einer
dem Vorsprung 62 entsprechenden Nut 48 auf. Da
der Vorsprung 62 an dem vorderen Ende und auf der oberen Fläche der
Kassette 13 angeordnet ist, kann die Bedienungsperson die
Austauschbarkeit sicherstellen, bevor die Kassette in den Drucker
eingesetzt wird. Wenn die Austauschbarkeit durch die Abweichung des
Vorsprungs 62 und der Nut 48 an Positionen 62' bzw. 48' nicht gegeben
ist, kann das obige Ziel erreicht werden. In diesem Fall wird, wenn
der Vorsprung 62 an einem Teil (z. B. dem Abdeckteil 56) und
nicht an dem Kassettenrahmen, wie z. B. dem Behälter 14 ausgebildet
ist, obiges Ziel durch Ändern des
Deckelteils erreicht werden, um dadurch eine Kostensteigerung zu
vermeiden.
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Wenn
weiter, wie in 10 gezeigt, der Vorsprung 62 an
einer Position angeordnet ist, wo er sich in der Nähe der Führungsschiene 43 des
Druckers befindet, wenn die Kassette 13 in Bezug auf den
Drucker montiert und herausgenommen wird, hat der Vorsprung 62 sowohl
eine Funktion zur Sicherstellung der Austauschbarkeit und eine Funktion
zur Verhinderung eines Wackelns.
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Wie
oben erwähnt,
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Prozesskassette, bei der eine Speichereinrichtung
der Prozesskassette sicher mit einem Bilderzeugungsgerät stabil
verbunden werden kann, und die eine gute Bedienbarkeit und Austauschbarkeit
aufweist, und ein Bilderzeugungsgerät mit einer derartigen Prozesskassette
vorgesehen.