DE3335659C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Prozeßeinheit für ein
elektrofotografisches oder elektrostatisches Bilderzeugungs
gerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Prozeßeinheit dieser Art ist aus der US 39 85 436
bekannt. Der Zweck solcher Prozeßeinheiten liegt einerseits
darin, durch Zusammenfassen der dem größten Verschleiß
unterworfenen Prozeßeinrichtungen eine schnelle Instandsetzung
des Geräts zu ermöglichen, während andererseits durch
Austausch einer noch nicht verbrauchten Prozeßeinheit gegen
eine andere mit abweichenden Bilderzeugungscharakteristika
eine schnelle Umstellung des Geräts durchgeführt werden kann,
um beispielsweise für einen beschränkten Zeitraum Bilder mit
anderen Tönungsgraden zu erzeugen. Maßnahmen, die dem Benutzer
dieses bekannten Kopiergeräts das Ausmaß der Benutzung der
einzelnen der zur Verfügung stehenden Prozeßeinheiten jeweils
kenntlich machen, sind nicht vorgesehen. Insbesondere bei
häufigerem Austausch noch nicht verbrauchter Prozeßeinheiten ist
es für den Benutzer wichtig, eine Information über den Ablauf
der Lebensdauer der einzelnen Prozeßeinheit zu erhalten.
Um das Benutzungsausmaß bzw. den Verschleiß der Prozeßeinheit
unabhängig vom Benutzungsausmaß des Hauptteils des Bilderzeu
gungsgeräts feststellen zu können, ist in einer in einer
älteren Anmeldung gemäß der DE 32 11 982 beschriebenen
Prozeßeinheit eine mechanische Integriereinrichtung
vorgesehen, die einen mit dem Arbeiten der Prozeßeinheit
veränderbaren Parameter speichert und das entsprechende
Benutzungsausmaß über eine farblich markierte Scheibe zur
Anzeige bringt. Diese mechanische Integriereinrichtung
ermöglicht trotz günstiger Herstellungskosten eine ausreichend
genaue Anzeige des jeweiligen Benutzungsausmaßes. Es kann
jedoch vorkommen, daß die Bedienungsperson die
Verschleißanzeige nicht überprüft und so das Ende der
Betriebslebensdauer der Prozeßeinheit übersieht.
In den Druckschriften "U-bix Mark I - Bedienungsanweisung",
Oktober 1971, und "Royal Bond Copier - Service Manual",
Februar 1972, sind Kopiergeräte beschrieben, bei denen das
bandförmige Aufzeichnungsmaterial auf einer Trageeinrichtung
gelagert ist, die aus dem Körper des Kopiergeräts herausge
zogen werden kann, um das verbrauchte Band leichter gegen ein
neues Band austauschen zu können. Das Benutzungsausmaß des
Bandes wird von einer mit einer Warnlampe gekoppelten
Zähleinrichtung erfaßt, die mit der geräteseitigen
Trageeinrichtung eine Einheit bildet und bei der Abnahme eines
verbrauchten Bandes automatisch zurückgestellt wird. Der
vorübergehende Austausch noch nicht verbrauchter Bänder gegen
solche mit anderen Aufzeichnungseigenschaften ist bei den
bekannten Kopiergeräten allerdings nicht vorgesehen und würde
darüber hinaus zu einem Verlust des erfaßten Werts des
jeweiligen Benutzungsausmaßes führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prozeßeinheit
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart
weiterzubilden, daß der Ablauf der Betriebslebensdauer der
Prozeßeinheit mit geringem Aufwand und zuverlässig kenntlich
gemacht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichnungs
teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Hierdurch wird erreicht, daß die Bedienungsperson am Ende der
Betriebslebensdauer jeder der ggf. mehreren zur Verfügung
stehenden Prozeßeinheiten zuverlässig darauf hingewiesen wird,
daß die verbrauchte Prozeßeinheit gegen eine neue
auszutauschen ist, so daß das Gerät stets betriebsbereit
gehalten werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung eines Ausführungs
beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Kopiergerät;
Fig. 2 in einer perspektivischen Vorderansicht eine Pro
zeßeinheit;
Fig. 3 in einer perspektivischen Rückansicht die gleiche
Prozeßeinheit;
Fig. 4 in einer Vorderansicht eine Ausführungsform einer
Integriereinrichtung;
Fig. 5 in einer Seitenansicht die Integriereinrichtung gemäß
Fig. 4;
Fig. 6 in einer perspektivischen Ansicht eine Schalteinrichtung;
Fig. 7 in einer Draufsicht eine Prozeßeinheit mit einer
erfindungsgemäßen Schalteinrichtung;
Fig. 8 einen elektrischen Schaltplan; und
Fig. 9 ein weiteres Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung wird auf ein elektro
fotografisches Kopiergerät als Beispiel eines Bild
erzeugungsgeräts Bezug genommen.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Kopiergerät, das
eine Vorlagenbühne 1 aufweist,
die eine zu
kopierende Vorlage trägt und aus einem transparenten
Material wie beispielsweise Glas besteht. Die Vorlagenbühne
1 bewegt sich in der durch einen Pfeil angedeuteten Rich
tung hin und her. Unter der Vorlagenbühne 1 befindet sich
eine Anordnung von optischen Elementen 2, die
das Bild der auf der
Vorlagenbühne 1 befindlichen Vorlage
fokussiert auf die Oberfläche von
Aufzeichnungsmaterial in Form einer Trommel 3, die mit einer
fotoleitfähigen Schicht versehen ist, projizieren.
Die Vorlage wird von einer Lampe 15 beleuchtet.
Die Trommel 3 ist in der durch einen
Pfeil angedeuteten Richtung um eine Welle 3 a drehbar gelagert
und wird von einem Koronalader
4 gleichmäßig aufgeladen.
Die auf diese Weise
aufgeladene Trommel 3 wird daraufhin bildmäßig belichtet,
so daß auf ihrer Oberfläche
ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt wird, das
später in einer Entwicklungsstation 5 entwickelt
wird.
Ein Blatt Kopierpapier P, auf das das entwickelte Bild
übertragen werden soll, wird über eine Vorschubwalze
6 und eine Registerwalze 7 zur
Trommel 3 gefördert, worauf mit Hilfe eines
Übertragungskoronaladers 8 das Tonerbild
übertragen wird. Das Kopierpapier
P wird dann mit Hilfe von Trenneinrichtungen 13
von der Trommel 3 abgelöst und
mit Hilfe einer Walze 9 a, die an einem seitlichen Ende
angeordnet ist, entlang einer Führung 9 zu einer Fixierstation
10 gefördert, in der das Tonerbild auf dem
Kopierpapier P fixiert wird. Das Kopierpapier P wird schließlich
auf eine Ablage 12 ausgegeben.
Der auf der Trommel 3 verbleibende
Toner wird entfernt und von einer Reinigungsvorrichtung
14 gesammelt. Das Kopiergerät umfaßt des weiteren ein
Filter 16 zur Absorption von Infrarotstrahlen
sowie ein Kühlgebläse. Eine Abschirmung dient zur
Verhinderung von Lichteinfall und ist an einer Stelle
angeordnet, von der eine später im einzelnen be
schriebene Prozeßeinheit geringfügig beabstandet ist.
Die fotoleitfähige
Trommel 3 und die darum angeordneten Prozeßeinrichtungen,
beispielsweise die Entwicklungsstation 5, die Rei
nigungsvorrichtung 14 und der Koronalader 4
sind alle als Einheit innerhalb eines Gehäuses ange
ordnet, so daß eine Prozeßkassette bzw. -einheit 17 gebil
det wird.
Die Prozeßeinheit
17 wird im Hauptteil des Kopiergerätes austauschbar montiert,
indem man sie entlang von
im Hauptteil vorgesehenen Führungsschienen 18 und 19
gleiten läßt. Durch diese Gleitbewegung wird die Prozeßeinheit
17 in einer Richtung parallel zur Achse der
Trommel 3 bewegt. Die Prozeßeinheit 17 wird aus dem Haupt
teil herausgenommen, indem man sie entlang
der Führungsschienen 18 und 19 herauszieht.
Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die
obere Vorderseite der Prozeßeinheit 17, während
Fig. 3 die
obere Rückseite zeigt.
Die Prozeßeinheit 17 weist einen Griff 20 auf,
mit dem sie entlang der Schienen aus dem Hauptteil des
Bilderzeugungsgeräts herausgezogen werden kann,
sowie einen weiteren Griff 21 zum Tragen.
An ihrer oberen Seite weist die Prozeßeinheit 17 einen
Schlitz 22 auf, über den die fotoleitfähige Trommel
3 dem Licht der Vorlage ausgesetzt
wird. Der Schlitz 22 kann mittels einer Abschirmplatte 23
verschlossen werden, welche um eine Welle drehbar gelagert ist,
die sich längs des Schlitzes erstreckt. Da
rüber hinaus weist die Prozeßeinheit 17 einen Schlitz zur
Vorbelichtung der Trommel 3 auf.
Gemäß Fig. 3 weist die Prozeßeinheit 17 an
ihrer Rückseite einen Anschlagstift 25 zur korrekten
Montage in dem Bilderzeugungsgerät
auf. An der gleichen Seite besitzt die Prozeßeinheit 17 ein
Anschlußstück 26 zum Anlegen von Hochspannung an den Koronalader 4,
ein Zahn
rad 27 zum Übertragen der Antriebskraft vom Hauptteil
des Bilderzeugungsgeräts zur
Trommel 3 sowie ein Anschlußstück 28 zum An
legen einer Vorspannung an die Entwicklungsstation
5. Das Zahnrad 27 weist vorstehende Abschnitte und
benachbart dazu zurückspringende Abschnitte auf, die mit den
vorstehenden und zurückspringenden Abschnitten eines
nicht gezeigten Zahnrades des Bilderzeugungsgeräts
kämmen.
Die endgültige Positionierung der Prozeßeinheit 17
am Hauptteil wird über einen nicht gezeigten Stift
des Hauptteils bewerkstelligt, der von einem Positio
nierungsloch oder einer Ausnehmung 29 an der anderen
Seite der Prozeßeinheit 17 aufgenommen wird.
Innerhalb des Griffes 20 befindet sich eine Integrier- oder Zählein
richtung, die das Benutzungsausmaß der Prozeßeinheit mißt,
wobei der Griff als Abdeckung für die Zähleinrichtung
dient. Die Zähleinrichtung wird durch die Drehung der
Trommel 3 angetrieben. Die Drehzahl
der Trommel 3 wird über mehrere Zahnräder reduziert, wo
durch schließlich eine Anzeigescheibe 37 angetrieben wird, die ei
nen grünen, gelben und roten Abschnitt aufweist. Ein
Teil dieser Abschnitte ist durch eine Öff
nung 30 (Fig. 2) hindurch sichtbar. Wenn der grüne Ab
schnitt durch die Öffnung 30 sichtbar ist, ist die
Prozeßeinheit 17 noch verwendbar, während bei Erscheinen des
roten Abschnittes die Prozeßeinheit verbraucht ist, so daß
sie ersetzt werden sollte. Die Öffnung 30 ist so ange
ordnet, daß sie einer Öffnung in der Vordertür entspricht,
so daß die Bedienungsperson durch die Öffnung 30 die
Anzeigescheibe überwachen kann.
Die Fig. 4 und 5 zeigen den detaillierten Aufbau
einer derartigen Anzeigescheibe. Fig. 4 ist eine Vorderansicht
der Innenseite des Griffes 20, während Fig. 5 eine Sei
tenansicht des Griffes darstellt.
Gemäß Fig. 5 besitzt die
Trommel 3 einen Stift 31, der sich aus einem ihrer
Längsenden heraus erstreckt und bei jeder Umdrehung der
Trommel 3 ein Ratschenrad 32 um einen
Zahn bewegt. Die Drehung des Ratschenrades 32 wird so
wohl in bezug auf die Drehrichtung als auch in bezug auf
das Bewegungsmaß von einer Blattfeder 33 gesteuert. Das
Ratschenrad 32 weist einen Stift 34 auf, der bei jeder
Umdrehung des Ratschenrades 32 ein anderes Ratschenrad
35 um einen Zahn bewegt. Die Drehung des Ratschenrades
35 wird sowohl in bezug auf die Drehrichtung als auch in
bezug auf das Bewegungsmaß von einer Blattfeder 36 ge
steuert. An dem Ratschenrad 35, das sich in der durch den
Pfeil angedeuten Richtung dreht, ist die Anzeige
scheibe 37 befestigt, so daß
eine Bedienungsperson mit Informa
tionen über die verbleibende Nutzungsdauer der Prozeßeinheit 17
versorgt wird, d. h. die Anzeigescheibe 37 zeigt an, wie
lange die Prozeßeinheit bereits benutzt worden ist oder wie
groß die restliche Nutzungsdauer ist. Die Anzeigescheibe
37 besitzt radiale farbige Bereiche 38, die der Nutzungs
dauer der Kassette entsprechen. Das Ende der Nutzungsdauer
wird durch den roten Bereich angezeigt; der vor dem
Ende der Nutzungsdauer gelegene Bereich kann eine gelbe
Farbe besitzen.
Die Bedienungsperson sieht die Anzeige
scheibe 36 durch die Öffnung 30 und erkennt somit, ob
die gegenwärtig benutzte Prozeßeinheit er
setzt werden muß oder nicht.
Um die Bedienungsperson noch besser zu informieren,
wird die vorstehend beschriebene Zähleinrichtung erfindungsgemäß als
Betätigungseinrichtung für eine elektrische Schalteinrichtung
verwendet.
Fig. 6 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine in Ver
bindung mit einer Schalteinrichtung eingesetzte Zähleinrichtung.
Bei dieser Ausführungsform ist die Anzeigescheibe 37
mit einem einstückig damit ausgebildeten Vorsprung 37 a
versehen, der zusammen mit der Anzeigescheibe 37 beweg
bar ist. Entlang der Bewegungsbahn des Vorsprunges 37 a
sind Kontakte 39 und 40 aus Phosphorbronze vorgesehen,
die an der Prozeßeinheit 17 befestigt sind. Wenn der
Vorsprung 37 a mit den Kontakten 39 und 40 in Berührung
kommt, werden die Kontakte über den Vorsprung 37 a
elektrisch miteinander verbunden, so daß Leitungs
drähte 41 und 42 elektrisch verbunden werden.
Gemäß Fig. 7 setzt die
vorstehend beschriebene elektrische Verbindung eine
als Warneinrichtung dienende Leuchtdiode 43 in
Betrieb, indem diese von der an ein Magnetblatt 5 a der
Entwicklungsstation 5 angelegten Vorspannung mit
Strom versorgt wird. Bei dem Magnetblatt 5 a handelt es
sich um ein Element zum gleichmäßigen Beschichten einer
Hülse 5 b, in der sich ein nicht gezeigter Magnet befindet,
mit magnetischen Entwicklerteilchen. Das Magnetblatt 5 a
ist an der Auslaßseite der Entwicklungsstation 5 an
geordnet, weist einen kleinen Abstand gegenüber der
Hülse 5 b auf und ist parallel zur Bewegung der
Hülsenoberfläche angeordnet.
Da die Vorspannung bis zu etwa 1000 V betragen kann, ist
ein Strombegrenzungswiderstand 44 zwischen die
Leuchtdiode 43 und den Kontakt 40 geschaltet. Der
Strom durch die Leuchtdiode 43 fließt über
die Abschirmplatte 4 a des Koronaladers 4
und über den metallischen Positionierungsstift 25 an
der Prozeßeinheit 17 zum geerdeten Teil des Hauptteiles. In
Fig. 7 ist mit 1 a die vordere Abdeckung des Hauptteiles
bezeichnet, die eine Öffnung 1 b aufweist, durch die die
Anzeigenscheibe beobachtet werden kann, sowie eine Öff
nung 1 c, durch die die Leuchtdiode 43 beob
achtet werden kann.
Fig. 8 zeigt eine
Schaltung, bei der eine Diode 45 zum Schutz
der Leuchtdiode 43 gegenüber einer
negativen Vorspannung Verwendung findet.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 kann so modifiziert
werden, daß ein akustisches Signal abgegeben wird, indem
die Leuchtdiode 43 durch ein piezoelektrisches
Element und der Widerstand 44 durch einen Kondensator er
setzt wird. In diesem Fall muß die an das Magnetblatt
5 a angelegte Vorspannung eine Wechselspannung sein.
Bei anliegender Spannung gibt das piezoelektrische
Element ein akustisches Signal ab, so daß die Bedienungs
person eine Warnung zum Austausch der Prozeßeinheit erhält.
Ferner kann die Diode 43 auch durch einen Summer er
setzt werden.
Erfindungsgemäß ist es möglich, eine elektrische
Warneinrichtung einzusetzen, ohne daß eine elektrische
Stromquelle in der Prozeßeinheit 17 angeord
net sein muß. Darüber hinaus kann durch Verwendung
der Abschirmplatte des Koronaladers 4 als
Stromführungsteil der Strom von der Vorderseite zur
Rückseite der Prozeßeinheit 17 fließen, so daß die vorhande
nen Elemente wirksam genutzt werden. Alternativ
ist es möglich, der Prozeßeinheit elektrischen Strom über
einen Draht zuzuführen, der zu diesem Zweck
vorgesehen ist, sowie eine Erdung über einen zusätzlichen
Draht oder ein leitendes Element vorzunehmen.
In Fig. 9 ist eine abgeänderte Ausführungsform einer
elektrischen Warneinrichtung dargestellt, bei der die
Prozeßeinheit 17 nur mit der Anzeigescheibe versehen ist und bei
der die
Leuchtdiode und/oder das
piezoelek
trische Element auf der Seite des Hauptteiles des
Kopiergerätes vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungs
form kann das im Hauptteil vorgesehene Anzeigeelement wiederholt
verwendet werden. Ferner kann die Lage des Anzeigeelements
frei ausgewählt werden, so daß dieses so angeordnet wer
den kann, daß die Bedienungsperson deutlich
auf das Ende der Nutzungsdauer aufmerksam gemacht wer
den kann.
Da bei dieser Ausführungsform das Anzeigeelement wiederholt
verwendbar ist, d. h. nicht zusammen mit der Prozeß
einheit weggeworfen wird, ist es möglich,
ein teureres Element für die An
zeige zu verwenden. Beispielsweise kann eine Sprechwar
nung von einem entsprechenden Generator erzeugt werden.
Zur Betätigung des Generators kann das Signal der Schalteinrichtung
der Zähleinrichtung verwendet werden, wie in Verbindung
mit Fig. 6 beschrieben wurde.
Gemäß der vorhergehenden Beschreibung wurde die elektrische
Warneinrichtung zusammen mit der mit der Anzeigescheibe 37 versehenen
Integriereinrichtung verwendet. Es ist jedoch ebenfalls möglich,
anstelle der Anzeigescheibe alleine ein elektrisch leitendes Element
zur Verbindung der Kontakte 43 und 44 vorzusehen.
Als Antriebsquelle für die Anzeigescheibe 37 kann auch ein an
derer Antrieb eingesetzt werden, bei
spielsweise der einer Rührvorrichtung für die Entwicklungs
station.
Durch die elektrische Betätigung eines Schalters über
Einrichtungen, die proportional zum Benutzungsausmaß der
Prozeßeinheit angetrieben werden,wird erreicht,
daß die Bedienungsperson
stets rechtzeitig über das Ende der Lebensdauer, der Prozeßeinheit informiert wird.
Was die Verwendungsmöglichkeit der Prozeßeinheit anbetrifft,
so ist dieses nicht auf elektrofotografische Geräte be
schränkt, sondern kann sich auch auf elektrostatische Gerätetypen
erstrecken, wie beispielsweise Faksimilegeräte und Drucker,
bei denen das fotoleitfähige
Aufzeichnungsmaterial über Leuchtdioden, Laserstrah
len o. ä. belichtet wird.
Claims (9)
1. Prozeßeinheit für ein elektrofotografisches oder elektro
statisches Bilderzeugungsgerät, die als vollständige Einheit
aus dem Hauptkörper des Bilderzeugungsgerätes herausnehmbar
ist und der Bilderzeugung dienende Prozeßeinrichtungen
einschließlich Verbrauchsmaterial, mindestens den
Aufzeichnungsträger für das elektrostatische latente Bild
enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Prozeßeinheit (17) eine nicht-elektrische Einrichtung (31 bis 38) zum Erfassen und Speichern des Benutzungsaus maßes der Einheit unbhängig vom Benutzungsausmaß des Hauptteils des Gerätes aufweist, die einen mit dem Arbeiten der Prozeßeinrichtungen (3, 4, 5) der Einheit sich ändernden Parameter erfaßt,
und daß
- - mit der Einrichtung zum Erfassen und Speichern des Benutzungsausmaßes eine ebenfalls in der Prozeßeinheit angeordnete elektrische Schalteinrichtung (39, 40) gekoppelt ist, die bei Erreichen eines Grenzwertes für das Benutzungs ausmaß der Einheit eine Warneinrichtung (43) betätigt.
2. Prozeßeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Warneinrichtung (43) in der Prozeßeinheit vorgese
hen ist.
3. Prozeßeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ei
nen elektrischen Kontakt (25), der die Schalteinrichtung
(39, 40) mit der im Bilderzeugungsgerät angeordneten Warn
einrichtung (43) verbindet.
4. Prozeßeinheit nach einm der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (25, 39,
40, 44) ihr Ausgangssignal zur Betätigung der Warneinrich
tung (43) mittels einer Spannung erzeugt, die an einer der
der Bilderzeugung dienenden Einrichtungen (5 a) zu deren
Versorgung anliegt.
5. Prozeßeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung ein licht
emittierendes Element wie eine Leuchtdiode (43) aufweist.
6. Prozeßeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (43) einen akusti
schen Signalgeber aufweist.
7. Prozeßeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (43) ihr
Warnsignal durch eine in der Prozeßeinheit (17) ausgebildete
Öffnung (30) zur Anzeige bringt.
8. Prozeßeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-elektrische Integrier
einrichtung (31 bis 38) ein drehbares Teil (37) zur Betäti
gung der elektrischen Schalteinrichtung (39, 40) aufweist.
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