DE3536724C2 - - Google Patents
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/01—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for producing multicoloured copies
- G03G15/0105—Details of unit
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0896—Arrangements or disposition of the complete developer unit or parts thereof not provided for by groups G03G15/08 - G03G15/0894
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrostatisches
Mehrfarben-Kopier- oder -Aufzeichnungsgerät gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In einem aus der US-PS 40 30 445 bekannten Gerät dieser
Art sind den Entwicklerantragselementen der Entwicklungs
einheiten jeweils Zahnräder zugeordnet, die ständig mit
einem gemeinsamen Antriebsrad der Antriebsquelle kämmen.
Auf diese Weise werden die Entwicklerantragselemente
aller Entwicklungseinheiten gemeinsam angetrieben, und
zwar unabhängig davon, ob eine jeweilige Entwicklungs
einheit in die Entwicklungsposition geschwenkt ist oder
nicht. Dieser ständige gleichzeitige Antrieb verursacht
nicht nur einen ständig hohen unnützen Kraftaufwand,
sondern auch einen erhöhten Verschleiß an den Entwick
lungseinheiten, von denen zu einem jeweiligen Zeitpunkt
nur eine für das Entwickeln eingesetzt wird. Der erhöhte
Kraftaufwand und die erhöhte Abnutzung sind insbesonders
dann schwerwiegend, wenn mit der Entwicklungseinrichtung
relativ viele Schwarz/Weiß-Bilder hergestellt werden.
Der ständige gleichzeitige Antrieb aller Entwickleran
tragselemente hat auch zur Folge, daß die gerade nicht
benutzten Entwicklerantragselemente gleichfalls den be
treffenden Entwickler befördern und aus der Entwicklungs
einheit herausführen, so daß der Entwickler in der Ent
wicklungseinrichtung verstreut wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzu
bilden, daß auf einfache Weise der Energieaufwand und
der Teileverschleiß herabgesetzt sind, während zugleich
das Austreten von Entwickler aus unbenutzten Entwicklungs
einheiten verhindert ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnen
den Teil des Patentanspruchs 1 genannten Mitteln gelöst.
Demnach ist erfindungsgemäß ein Kraftübertragungssystem
vorgesehen, das an die Antriebsquelle angeschlossen ist
und das über ein Kupplungselement des Entwicklerantrags
elements nur diejenige Entwicklungseinheit antreibt,
die in die Entwicklungsposition geschwenkt ist. Sobald
die Entwicklungseinheit aus der Entwicklungsposition
ausgeschwenkt wird, wird die Antriebsverbindung zwischen
dem Entwicklerantragselement und dem Kraftübertragungs
system gelöst, so daß das Entwicklerantragselement zum
Stillstand kommt. Auf diese Weise wird erreicht, daß
nur die tatsächlich für den Nutzbetrieb erforderliche
Antriebskraft aufzuwenden ist und eine unvermeidbare
Abnutzung nur an wirklich nutzbringend eingesetzten Teilen
auftritt. Da das Entwicklerantragselement stillgesetzt
wird, sobald die betreffende Entwicklungseinheit aus
der Entwicklungsposition herausgeschwenkt wird, wird
von diesem Entwicklerantragselement kein Entwickler mehr
transportiert, so daß das Austreten des Entwicklers aus
der Entwicklungseinheit verhindert ist.
Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus
den Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei
spielen in Verbindung mit der Zeichnung näher er
läutert.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht
eines elektrofotografischen Mehrfarben-
Kopiergeräts als Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer
Entwicklungseinrichtung
des in Fig. 1 gezeigten
Kopiergeräts.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines drehbaren
Trägers der Entwicklungsein
richtung nach Fig. 2.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer von dem
Träger nach Fig. 3 getragenen
Entwicklungseinheit.
Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die Entwicklungseinheit
nach Fig. 4.
Fig. 6 ist eine teilweise im Schnitt dargestellte perspektivische
Ansicht, die das Innere der Entwicklungs
einheit nach Fig. 4 zeigt.
Fig. 7 und 8 sind im Schnitt dargestellte Teilansichten einer
Tonerzuführeinrichtung.
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht der
Entwicklungseinrichtung von ihrer Rückseite.
Fig. 10 und 11 sind perspektivische Ansichten einer Antriebs
vorrichtung zur Zuführung von Antriebs
energie zu einer jeweiligen Entwicklungseinheit.
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung der Antriebs
vorrichtung nach Fig. 11.
Fig. 13 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die
in einer Ruhestellung gezeigte Entwicklungs
einrichtung.
Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht eines Teiles
des Kopiergeräts, die eine Öffnung
und eine Tür zum Einsetzen der Ent
wicklungseinheit zeigt.
Fig. 15 und 16 sind Vorderansichten einer Schiene des dreh
baren Trägers, wobei die Beziehung
zwischen einer Führungsnut des
Trägers und Positionierstiften
der Entwicklungseinheit dargestellt ist.
Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht eines Tei
les der Entwicklungseinheit, der teil
weise durch die Öffnung vorsteht.
In Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel
ein elektrofotografisches Mehrfarben-
Kopiergerät dargestellt.
Bei diesem Gerät
können verschiedenartige Verfahren zur Ausbildung
von Ladungsbildern Anwendung finden.
In der nachfolgenden Beschreibung wird ein Gerät
erläutert, bei dem das Carlson-Verfahren
angewandt wird.
Fig. 1 zeigt den Gesamtaufbau
des Kopiergeräts im Querschnitt. In der Mitte
des Kopiergeräts befindet sich eine lichtempfind
liche Walze 1, deren Oberfläche aus einer
elektrofotografischen Schicht besteht. Die
Walze 1 ist drehbar und lösbar
an einer Lagerwelle 2 angebracht.
Die Walze 1 wird in der
durch einen Pfeil 3 angedeuteten Richtung
gegen den Uhrzeigersinn nach Fig. 1 gedreht.
Unmittelbar über der Walze 1 ist ein
Primärlader 4 angeordnet. An der linken Seite
enthält das Gerät eine um ihre Achse drehbare Ent
wicklungseinrichtung 100. Das Kopiergerät besitzt
ferner eine Bildübertragungstrommel 5 unter der
Walze 1 und eine Reinigungsvorrichtung 6
an der rechten Seite der Walze.
Das Kopiergerät hat im oberen Teil ein optisches
System 10, das Bildlicht von einer
auf einer Platte 7 angeordneten Vorlage O an einer
Belichtungsstation 8, die sich zwischen dem Primärlader
4 und der Entwicklungseinrichtung 100 befindet,
auf die Walze 1 projiziert.
Das optische System 10 kann irgendein be
kanntes System sein. Bei dem Ausführungsbeispiel enthält
das System einen ersten Abtastspiegel 11, einen zweiten
und dritten Abtastspiegel 12 und 13, die in der gleichen
Richtung wie der erste Abtastspiegel 11 bewegbar sind,
jedoch mit der halben Ge
schwindigkeit des ersten Abtastspiegels 11,
eine Linse 14 und einen feststehenden vierten Spiegel 15.
Da dieses optische System
10 ein bekanntes System ist, ist eine weitere
Beschreibung nicht erforderlich. Eine Lichtquelle 16
zur Beleuchtung der Vorlage ist zusammen mit dem
ersten Abtastspiegel 11 bewegbar. Ein Farbauszugs
filter 17 ist optisch zwischen dem vierten Spiegel 15
und der Belichtungsstation 8 angeordnet.
Das Bild der Vorlage O wird an den
Abtastspiegeln 11, 12 und 13 reflektiert
und über die Linse 14 und den
vierten Spiegel 15 zum Farbauszugs
filter 17 geleitet, das die einzel
nen Farben des Lichtbildes trennt. Das Farbauszugs
bild wird über ein staubdichtes Glas 18 auf die
Walze 1 mit dem Brennpunkt an der Be
lichtungsstation 8 projiziert.
An der rechten Seite des Kopiergeräts nach Fig. 1
befinden sich eine Fixiervorrichtung 20 sowie eine Blatt
zuführvorrichtung 30 zum Zuführen von Bildempfangs
material. Blattfördersysteme 35 und 25
sind zwischen der Bildübertragungstrommel 5 und der Blattzuführ
vorrichtung 30
bzw. der Fixiervorrichtung 20 angeordnet.
Die Walze 1 dreht sich in
Richtung des Pfeils 3 und wird durch den Primärlader
4 elektrisch geladen. Die
Walze 1 wird dann mit dem Bild der Vorlage über
das optische System 10 an der Belichtungsstation 8
schlitzbelichtet, so daß ein Ladungsbild
des Farbauszugsbildes auf der
Walze 1 erzeugt wird. Bei der weiteren Drehung
der Walze 1 wird das darauf befind
liche Ladungsbild zu einer Entwicklungsstation 40 geführt,
an der sich die Entwicklungseinrichtung 100
befindet. Dort wird das Ladungsbild
durch diejenige Entwicklungseinheit der
Entwicklungseinrichtung 100, die der
Walze 1 gegenüberliegt, zu einem sichtbaren Toner
bild entwickelt.
Die Entwicklungseinrichtung 100 hat einen drehbaren
Träger 300, der drehbar an einer Welle 320 gelagert ist.
Der Träger 300 trägt mehrere, bei dem
Ausführungsbeispiel vier, Entwicklungseinheiten 101, 102,
103 und 104, die von dem Träger lösbar sind.
In einem Zweifarben-Kopiergerät werden nur
zwei Entwicklungseinheiten, bei
spielsweise für Rot und Schwarz verwendet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Entwicklungseinheiten
101, 102, 103 und 104 für gelben, magentaroten,
cyanblauen und schwarzen Toner vorgesehen. Je
nach den Umständen könnte die Entwicklungseinheit 104
für den schwarzen Toner weggelassen werden.
Bei dem elektrofotografischen Mehrfarben-Kopieren werden
die Entwicklungsvorgänge normalerweise in der folgenden
Reihenfolge durchgeführt: Gelb, Magenta, Cyan und
Schwarz. Daher wird in dem in Fig. 1 gezeigten Gerät
beim Erzeugen des ersten
Ladungsbilds ein Blaufilter des Farbauszugsfilters
11 in den Bildlichtweg gelegt. In der Entwicklungsstation 40 liegt der Walze 1 die
Entwicklungseinheit 101 für den gelben Toner
gegenüber. Die Entwicklungseinheit 101 wird für die
Entwicklung mittels einer nachstehend ausführlich beschriebenen Antriebsvorrichtung
angetrieben.
Das Ladungsbild wird von der Entwicklungseinheit 101 zu
einem gelben Bild entwicklet. Danach wird das gelbe
Bild durch die fortgesetzte Drehung der
Walze 1 zu einer Bildübertragungsstation 50
an der Bildübertragungstrommel 5 befördert.
Diese Trommel 5 ist an einer Stelle ihres Umfanges
mit einem Greifer 51 versehen, der von
einem Greifernocken 52 innerhalb der
Trommel 5 geöffnet wird, wenn er in
eine Greifposition 53 kommt, in der er den vorderen Rand
von Bildempfangsmaterial P ergreift, welches
über das Blattfördersystem 35 aus einer
der von Kassetten 31 und 32 der
Blattzuführvorrichtung 30
zugeführt wird. Das Bildempfangs
material P
ist zumeist
Papier, so daß es als Blatt
bezeichnet wird. Das vom Greifer 51 ergriffene
Blatt P wird durch die Drehung der
Trommel 5 in Richtung eines Pfeiles 54 im Uhrzeiger
sinn nach Fig. 1 bewegt. Während dieser Bewegung wird
das Blatt P durch einen Anziehlader
55 innerhalb der Trommel 5 und eine
gegen diese gedrückte Andruckrolle 56
an den Außenumfang der
Trommel 5 angezogen und mit diesem in Berührung gebracht. In
diesem Zustand wird das Blatt P in die
Übertragungsstation 50 geführt, wo das
auf der Walze 1 ausge
bildete gelbe Bild auf das Blatt P über
tragen wird. Innerhalb der Trommel 5 befindet
sich ein Übertragungslader 57.
Die Walze 1
wird dann durch einen
Entlader 61 entladen und mittels einer
elastischen Rakel der Reinigungsvorrichtung 6 gereinigt,
so daß der restliche Toner von der
Walze 1 entfernt wird. Damit ist der Bilderzeugungsvor
gang für das gelbe Bild beendet. In entsprechender Weise
werden ein magentarotes Bild, cyanblaues Bild und
schwarzes Bild erzeugt. Wenn das magentarote Bild her
gestellt wird, wird ein Grünfilter des Farbauszugsfilters
17 verwendet und die Magenta-Entwicklungsein
heit 102 eingesetzt. Hierzu wird
der Träger 300 nach der Entwicklung des Gelbbildes
in Richtung eines Pfeils 105 gegen den Uhrzeiger
sinn gedreht, so daß die Magenta-Entwicklungs
einheit 102 der Walze 1 an der Ent
wicklungsstation 40 gegenüberliegt. Bei der Erzeugung
des cyanblauen Bildes finden ein Rotfilter und die
Cyan-Entwicklungseinheit 103 Verwendung. Bei
der Herstellung des schwarzen Bildes wird kein Farb
auszugsfilter 17 eingesetzt und die Entwicklung
mit der Schwarz-Entwicklungseinheit 104 durchge
führt.
Die Trommel 5 setzt ihre Drehung fort, während
das Blatt P daran gehalten wird, so daß
es während der Magenta-, Cyan- und Schwarz-
Bildherstellungsvorgänge die Übertragungsstation durch
läuft, wobei jedes Tonerbild auf das gleiche
Blatt P in ausgerichteter
Weise übertragen wird.
Nach Übertragung des letzten Farbauszugbildes wird
die Walze 1 von dem Entlader
entladen, so daß das restliche Potential entfernt wird.
Danach wird die Walze von der Reinigungsvorrichtung ge
reinigt. Dann wird das Gerät entweder abgeschaltet oder
für den nächsten Vorgang wieder in Betrieb genommen.
Nachdem das letzte Farbauszugsbild, d. h. das Schwarz
bild auf das Blatt P übertragen worden ist,
wird der Greifer 51 vom Greifernocken 58 geöffnet, um
das Blatt P freizugeben. Der frei
gegebene Blatt P wird durch eine Trennklinke
65 von der Trommel 5 gelöst und dem
Blattfördersystem 25 zugeführt. Dieses
hat bekannte Ausführungsform und umfaßt nor
malerweise ein Förderband 26 und eine Anziehvorrichtung
27. Das Blatt P wird von dem Blattfördersystem
25 der Fixiervorrichtung 20 zugeführt. Die Fixiervor
richtung 20 hat zwei Fixierwalzen 21 und 22, die
das Blatt P pressen und
erhitzen, so daß auf diese Weise das Tonerbild fixiert
wird. Danach wird das Blatt P auf eine
Schale 23 ausgetragen.
Es wird nunmehr die Entwicklungseinrichtung 100
beschrieben. Gemäß den Fig. 2, 3 und 4
hat die Entwicklungseinrichtung 100
einen drehbaren Träger 300, der mit einer Welle
320 am Rahmen des Kopiergeräts drehbar gelagert
ist. Die Entwicklungseinheiten 101, 102,
103 und 104 sind lösbar an dem drehbaren Träger 300
angebracht. Die Entwicklungseinheiten haben im wesent
lichen gleiche Form und sind in Fig. 4 dargestellt.
Ein Querschnitt davon ist in Fig. 5 gezeigt. Bei der
Darstellung in Fig. 2 trägt der drehbare Träger 300
nur die Entwicklungseinheit 101 für den gelben Toner und
nicht die übrigen Entwicklungseinheiten
102, 103 und 104. Fig. 3 zeigt
den drehbaren Träger 300 ohne jegliche Entwicklungs
einheit.
Die Entwicklungseinheiten werden zuerst beschrieben.
Da diese Einheiten in ihrem Aufbau im wesentlichen iden
tisch sind, wird nur die Entwicklungseinheit 101 für
den gelben Toner beschrieben. Bei dieser Ausführungs
form enthält jede Entwicklungseinheit 101 bis 104 einen
Zweikomponentenentwickler aus einen Toner, der als
Hauptbestandteil Polyesterharz mit einem Farbstoff
enthält sowie Träger
partikeln aus magnetischem Material.
Es kann auch irgendein anderer Toner, beispielsweise
ein Einkomponentenentwickler, Verwendung finden.
Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, hat die Ent
wicklungseinheit 101 ein Bodengehäuse 112, das eine Ent
wicklerkammer 111 zur Aufnahme von Entwickler D aus
den Trägerpartikeln und dem Toner bildet, sowie ein
Deckengehäuse 114 zur Ausbildung einer Tonerkammer 113
zur Aufnahme des der Entwicklerkammer 111 zuzuführenden
Toners. Das Deckengehäuse 114 ist einstückig mit dem
darunter befindlichen Bodengehäuse 112 ausgebildet.
Das Bodengehäuse 112 hat einen U-förmigen Quer
schnitt und ist in Längsrichtung der
Walze 1 verlängert. Das Deckengehäuse 114 erstreckt
sich so weit wie das Bodengehäuse 112. Die Gehäuse 112
und 114 sind übereinander ange
ordnet, und an ihren gegenüberliegenden Enden sind Stirnplatten 115 und 116
nach Fig. 4 angebracht.
Die Entwicklerkammer 111 ist durch eine Trennplatte
117 in zwei Kammern unterteilt, nämlich eine erste
Entwicklerkammer 111 a und eine zweite Entwicklerkammer
111 b. Jede Entwicklerkammer 111 a und 111 b ist mit einer
Rührschraube 118 bzw. 119 ausgestattet, die drehbar
ist. Wie Fig. 6 zeigt, fällt die Trennplatte
117 kurz vor den gegenüberliegenden Enden der Ent
wicklerkammer 111 benachbart zu den Endelementen 115
und 116 ab, so daß Verbindungskanäle 120 zwischen der
ersten und zweiten Entwicklerkammer 111 a und 111 b ge
bildet sind, wobei der Verbindungskanal benachbart
zu der Rückseite der Entwicklungskammer 111 in der Nähe
des Endelementes 116 nicht gezeigt ist. Wenn die Rühr
schrauben 118 und 119 in der hiernach beschriebenen
Weise angetrieben werden, wird der Entwickler D in
der ersten Entwicklerkammer 111 a von der Rückseite der
zur vorderseite derselben in Richtung
eines Pfeiles 121 befördert, so daß der Entwickler D
in der zweiten Entwicklerkammer 111 b von der Vorder
seite zur Rückseite derselben
in Richtung eines Pfeiles 122 befördert wird. Der Vorder
seitenteil 118 a der Rührschraube 118 führt eine
Schraubbewegung in einer Richtung aus, die der des
restlichen Teiles der Schraube entgegengesetzt ist. Der
nicht gezeigte Rückseitenteil der Rührschraube 119
führt in entsprechender Weise eine Schraubbewegung
in einer Richtung aus, die der des restlichen Teils
der Schraube entgegengesetzt ist. Daher wird der zur
Vorderseite der ersten Entwicklerkammer 111 a beförderte
Entwickler D kontinuierlich durch den Verbindungskanal
der zweiten Entwicklerkammer 111 b zugeführt. In ent
sprechender Weise wird der zur Rückseite der zweiten Ent
wicklerkammer 111 b geförderte Entwickler D kontinuier
lich der ersten Entwicklerkammer 111 a zugeführt.
Somit wird der in der Entwicklerkammer 111 befind
liche Entwickler D kontinuierlich in Richtung der
Pfeile 121 und 122 durch die erste und zweite Entwickler
kammer 111 a und 111 b umgewälzt. Durch diese Umwälzbe
wegung werden der Toner und die Trägerpartikel in der Entwickler
kammer 111 gleichförmig gerührt und vermischt, was ge
ringere Schwankungen der Dichte des Ent
wicklers in der Entwicklerkammer 111 zur Folge hat.
Eine Einwicklungswalze 130 ist als Einwicklerantragselement über der Entwicklerkammer
111, nämlich über der zweiten Entwicklerkammer 111 b
angeordnet. Die Ent
wicklungswalze 130 hat eine Magnetwalze 131, die
drehbar in der Entwicklungseinheit 101 angeordnet ist,
sowie eine Hülse 132 aus nichtmagnetischem Material,
die drehbar ist und die Magnetwalze 131 umgibt. Die
Magnetwalze 131 und die Hülse 132 werden in entgegenge
setzte Richtungen gedreht. Genauer gesagt werden bei
dieser Ausführungsform die Hülse 132 gegen den Uhrzeiger
sinn nach Fig. 5 und die Magnetwalze 131 im Uhrzeiger
sinn gedreht. Diese Drehrichtungen
können auch entgegenge
setzt sein. Eine
mögliche Alternative ist, daß entweder die Hülse
132 oder die Magnetwalze 131 feststeht, während das
andere Teil rotiert.
Der sich in der zweiten Entwicklerkammer 111 b bewegende
Enwickler D wird durch die magnetische Kraft
der Magnetwalze 131 in Richtung auf die
Entwicklungswalze 130 nach oben gezogen und
zu einer magnetischen Bürste am Außenum
fang der Hülse 132 geformt. Die auf der Oberfläche
der Hülse 132 gelagerten Patikel des Entwicklers drehen
auf der Hülse 132 zusammen mit deren Drehung und
bewegen sich im Uhrzeigersinn. Ein Abstreifmesser 133
dient zum Einstellen der Höhe der magnetischen Bürste.
Auf diese Weise wird der Toner in der
Entwicklungsstation auf die
Walze 1 aufgebracht. Der beim Entwicklungsvorgang nicht
verbrauchte und auf der Hülse 132 verbliebene Entwickler
wird durch die kontinuierliche Drehung der Entwicklungs
walze 130 in die Entwicklerkammer 111 zurückgeführt,
während er auf der Hülse 132 gelagert ist.
Dabei wird der Entwickler zur zweiten Entwicklerkammer
111 b zurückgeführt, wo ein Kratzblatt 135 den Ent
wickler von der Oberfläche der Hülse 132 abkratzt. Der
Bereich der Hülse 131, der zur Walze
1 freiliegt, wird durch eine Öffnung 134 bestimmt,
die durch Öffnungsbegrenzungselemente 136 und 137
gebildet ist. Die Magnetwalze 131 der Entwicklungs
walze 130 bildet ein Magnetfeld benachbart zur Öffnung
134 aus, das gemäß JP-OS 20 579/1980 ausreicht, ein Austreten des Entwicklers
aus der Entwicklerkammer 111 zu verhindern, wenn die
Öffnung 134 abwärts weist.
Die Tonerkammer 113 ist über der Entwicklerkammer 111
gebildet und enthält den zugeführten Toner.
Aus der Tonerkammer 113 wird die Menge an Toner, die
im wesentlichen der für die Entwicklung der Ent
wicklerkammer 11 verbrauchten Menge entspricht, der Ent
wicklerkammer 111,
nämlich der ersten Entwicklerkammer 111 a zugeführt. Somit
wird der Tonergehalt im Entwickler D in der Entwickler
kammer 111 auf einem konstanten Wert gehalten.
Als nächstes wird eine Tonerzuführeinrichtung 140 in der
Tonerkammer 113 beschrieben. Die Tonerzuführeinrichtung
140 wird durch die Bodenwand des Deckengehäuses 114 zur
Begrenzung der Tonerkammer 130 gebildet, d. h. durch eine
Trennwand 141 zwischen dem Deckengehäuse 114 und dem Boden
gehäuse 112, eine Verschlußplatte 142, die an der Trenn
wand 141 hin- und hergleitend in Richtung des Pfeiles
angeordnet ist, und eine Regulierplatte 143, die an
der Trennwand 141 befestigt ist und die Verschlußplatte
142 abdeckt. Die Trennwand 141 ist mit Durchgangsöffnungen
141 a versehen, die in regelmäßigen Abständen von der
Vorderseite bis zur Rückseite hin angeordnet sind.
Die Verschlußplatte 142 und die Regulierplatte 143 sind
jeweils mit Durchgangsöffnungen 142 a und 143 a in gleichen
Abständen wie die Öffnungen 141 a der Trennwand 141 ver
sehen. Die drei Reihen von Öffnungen 141 a, 142 a und
143 a sind entlang einer Linie in Richtung der Gleitbe
wegung der Verschlußplatte 142 ausgerichtet. Jedoch
sind mindestens die Öffnungen 141 a der Trennwand 141
und die Öffnungen 142 a der Verschlußplatte 142 ver
setzt. Wenn sich die Tonerzuführeinrichtung 140
in der Außerbetriebsstellung befindet, werden die
Öffnungen 141 a der Trennwand 141 durch die Verschluß
platte 142 verschlossen, so daß der in der Tonerkammer
113 befindliche Toner nicht in die Entwicklerkammer 111
fällt.
Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen den Öffnungen
141 a, 142 a und 143 a der
Trennwand 141, der Verschlußplatte 142 und der Regulier
platte 143, wenn sich die Tonerzuführeinrichtung 140
in der Ruhestellung befindet. Die Öffnungen
142 a der Verschlußplatte 142 sind mit den Öffnungen
143 a der Regulierplatte 143 ausgerichtet, so daß ein
Teil T des Toners in der Tonerkammer 113 die Öffnungen
142 a der Verschlußplatte 142 durch die Öffnungen 143 a
füllt. Wenn die Verschlußplatte 142 durch nicht gezeigte
Antriebseinrichtungen bewegt wird, wobei ihre Öffnungen 142 a mit Toner T gefüllt sind, gleitet sie derart,
daß
diese Öffnungen mit den Öffnungen 141 a der Trennwand
141 ausgerichtet werden. Hierdurch fällt der die Öffnungen
142 a der Verschlußplatte 142 füllende Toner T durch die
Öffnungen 141 a der Trennwand 141 in die Entwickler
kammer 111. Die Menge des der Entwicklerkammer 111 zuge
führten Toners T wird somit durch die Anzahl und Größe
der Öffnungen 142 a der Verschlußplatte 142 und ggf.
durch die Anzahl und Größe der Öffnungen 141 a und 143 a
der Trennwand 141 und der Regulierplatte 143 geregelt.
Eine Gleitbewegung der Verschlußplatte 142 führt der
Entwicklerkammer 111 eine konstante Tonermenge zu.
Die Zahl der Gleitbewegungen der Verschlußplatte 142
ist nicht nur auf eine begrenzt; es können vielmehr mehrere
Bewegungen durchgeführt werden, je nach dem Tonerver
brauch in der Entwicklerkammer 111.
Als nächstes wird eine Einrichtung zur Erfassung der
Entwicklerkonzentration beschrieben. Wie die Fig. 5
und 6 zeigen, ist jede der Entwicklungseinheiten mit
einem Abschnitt 150 zur Erfassung der Tonerkonzen
tration des Entwicklers an der Entwickler
walze 130 versehen. Dieser Erfassungsabschnitt 150 ist
beispielsweise an der Hinterseite der Entwicklungsein
heit 101 und benachbart zu einer Seite des Deckenge
häuses 114 angeordnet und wird durch das Abstreifmesser
133, die Stirnplatte 116, eine Seitenwand 151 und eine
einstückig mit dem Deckengehäuse 114 ausgebildete Boden
wand 152 umschlossen. Die Bodenwand 152 ist an einer
der Hülse 132 der Entwicklungswalze 130 gegenüberliegenden
Stelle mit einem transparenten Fenster 153 versehen.
Der Erfassungsabschnitt 150 ist ferner
mit zwei Lichtwellenleitern 154 und 155 ausgestattet.
Der Lichtwellenleiter 154 führt das von der Außenseite
der Entwicklungseinheit eingeführte Licht dem Erfassungs
abschnitt 150 zu und bleibt dieses Licht durch das
transparente Fenster 153 auf den Außenumfang der Ent
wicklungswalze 130. Der Lichtwellenleiter 155 empfängt
das von dem Lichtwellenleiter 154 abgegebene und dann von
der Entwicklungswalze 130 reflektierte Licht und führt
dieses einem Konzentrationsdetektor zu, der außerhalb
der Entwicklungseinheit angeordnet ist. Die Menge des
von dem Lichtwellenleiter 155 empfangenen Lichtes hängt von
der Menge des im Entwickler an der Entwicklungswalze
130 enthaltenen Toners ab. Wenn die Konzentration
unter einen vorgegebenen Wert fällt, wird die vor
stehend bechriebene Verschlußplatte 142 betätigt, um
Toner zuzuführen.
Die Tonerkammer 113 einer jeden Entwicklungseinheit ist
mit einer Einrichtung 200 zur Erfassung der Menge an
in der Kammer verbliebenem Toner versehen, wobei diese
Einrichtung benachbart zu der am Boden vorgesehenen
Tonerzuführeinrichtung 140 angeordnet ist. Die Tonerer
fassungseinrichtung 200 hat Lichtwellenleiter 201 und
202, die einander gegenüberliegend in der Tonerkammer 113
angeordnet sind. Die Lichtwellenleiter 201 und 202
empfangen das von einer Lichtquelle
außerhalb der Entwicklungseinheit
abgegebene Licht. Hierdurch kann das Vor
handensein oder das Fehlen von Toner in der Toner
kammer 113 erfaßt werden. Wenn von der Tonererfassungseinrichtung ein Signal "kein Toner
vorhanden" erzeugt
wird, wird der über geeignete bekannte Ein
richtungen Toner zugeführt.
Nunmehr wird der Gesamtaufbau der Entwicklungs
einrichtung 100 beschrieben, die mit
mehreren, bei diesem Ausführungsbeispiel vier, Entwicklungseinheiten
versehen ist.
In Fig. 2 ist der drehbare Träger 300 dargestellt,
der die Entwicklungseinheit 101 trägt, während Fig.
3 den Träger 300 allein zeigt. Der
Träger 300 hat eine Vorderplatte 301, die sich im eingebauten Zustand an
der Vorderseite in der Nähe der Bedienungsperson
befindet,
und eine hintere Platte 302 an der Rückseite von der
Bedienungsperson entfernt. Die Vorderplatte 301
hat eine mittlere Platte 303, die im wesentlichen die
Form eines Quadrates hat, und Arme 305, die sich
von den vier Ecken der mittleren Platte 303 nach außen
erstrecken. Die Außenränder der mittleren Platte 303
sind zu einem nachfolgend beschriebenen Zweck mit
Ausschnitten 306 versehen. Jeder Arm 305
weist ein äußeres Ende auf, das zu einem vergrößerten
Kopf 307 ausgebildet ist. Die Außenflächen der Köpfe
307 der Arme 305 sind zu Teilen eines gedachten Kreises
308 geformt. Die Seiten eines jeden Kopfes 307 sind
mit Ausschnitten 307 a und 307 b ver
sehen.
Die hintere Platte 302 hat entsprechenden Auf
bau und ist mit einer mittleren Platte 313, Armen 315
und Köpfen 317 versehen. Im Gegensatz zu der mittleren
Platte 303 der Vorderplatte und den Köpfen 307 sind jedoch
keine Ausschnitte 306 oder 307 a, 307 b
vorgesehen.
Die Vorderplatte 301 und die hintere Platte 302 sind
über die Welle 320, die am Mittelpunkt angeordnet ist
und sich von den gegenüberliegenden mittleren Platten
303 und 313 geringfügig nach außen erstreckt, und über
vier Schienen 321 zwischen den entsprechenden
Köpfen der gegenüberliegenden Platten zu einer Einheit mitein
ander verbunden. Hierdurch sind Kammern 325 a, 325 b,
325 c und 325 d zur Aufnahme der Entwicklungseinheiten
101, 102, 103 und 104 gebildet.
Jede der Schienen 321 hat an beiden Seiten Führungs
nuten 321 a, 321 b, 321 c und 321 d, die mit den
Ausschnitten 307 a und 307 b des Kopfes 307
ausgerichtet sind. Die Ausschnitte und
die Führungsnuten nehmen Stifte 210 a, 210 b und
211 a, 211 b (Fig. 4 und 5) am
unteren und oberen Rand der Stirnplatten 115 und 116 der
Entwicklungseinheit 101
so auf, daß jede Entwicklungseinheit
in die entsprechende Aufnahmekammer des
Trägers geführt sind.
Die hintere Platte 302 ist mit einem Zahnkranz 330 ver
sehen, der damit einstückig ausgebildet ist, um
den Träger drehen und damit die daran
getragenen Entwicklungseinheiten schwenken zu
können. Wenn der Träger 300 in das Kopiergerät
eingeführt und die Welle 320 in ein
nicht gezeigtes Lager des Kopiergeräts eingesetzt ist,
kämmt gemäß Fig. 9 der Zahnkranz 330
mit einer Antriebseinrichtung 400, die an einer geeigne
ten Stelle angeordnet ist.
Die Antriebseinrichtung 400 zum Drehen des
Trägers 300 hat einen Motor M 1 mit einer Ausgangswelle
402. Die Antriebskraft wird über Zahnräder 403,
404 und 405 auf den Zahnkranz 330 übertragen. Eine Kodier
einrichtung 401 für die Drehbewegung ist direkt an den
Motor M 1 angeschlossen und dient dazu, die Drehgeschwindig
keit und das Drehungsausmaß des Trägers 300 zu
erfassen. In Abhängigkeit von dieser Einrichtung wird
die Geschwindigkeit der Bewegung der Entwicklungsein
heit über eine Treiberschaltung gsteuert, wie sie in der
amerikanischen Patentanmeldung 7 39 838 vom 31. Mai 1985
beschrieben ist.
Benachbart zu der hinteren Platte 302 und dem
Zahnkranz 330 des drehbaren Trägers sind eine Einrichtung
420 zum Festlegen der Position des Trägers
300, ein Kraftübertragungssystem 430
zur Zuführung von Antriebsenergie zur Ent
wicklungswalze der Entwicklungseinheit, die
in der Entwicklungsposition angeordnet ist,
und eine Einrichtung
450 angeordnet, die an die Entwicklungseinheit angeschlossen ist
und diverse Informationsdaten beispielsweise über
die Entwicklungseinheit, die Tonerkonzentration und
die Menge an verbleibenden Toner erfaßt. Be
nachbart hierzu sind eine Einrichtung 470 zum Zuführen
von Antriebskraft zur Gleitbewegung
der Verschlußplatte 142 der Tonerzuführeinrichtung 140
und eine Einrichtung 380 zur Erfassung der Position des
drehbaren Trägers 300 angeordnet. Diese Einrichtungen sind an
dem Kopiergerät angebracht.
Wie Fig. 9 zeigt, wird der Träger 300
durch Eingriff eines Positionierstiftes 427 eines
Hebels 421 mit einem am Zahnkranz 330
oder der hinteren Platte 302 befestigten Anschlagelement
331 korrekt positioniert. Das Anschlagelement 331
hat die Form eines Ringes
mit einer Anzahl von Ausschnitten
332 zum Eingriff mit dem Positionierstift 427
entlang dem äußeren Umfang des Trägers 300,
die der Zahl der Haltepositionen des
Trägers 300 entspricht. Um den Positionierstift
427 aus dem Ausschnitt 332 zu lösen, wird
ein Solenoid 425 betätigt, so daß der Hebel 421 gegen die
Kraft einer Feder 424 angezogen wird, die den Hebel
in Richtung zum Eingriff des Positionierstiftes 427
ind den Ausschnitt 332 vorspannt.
Durch diese Anziehungskraft schwenkt der
Hebel 421 um eine Achse 421 a, so daß der
Eingriff gelöst wird. Wenn das Solenoid 425 aberregt
wird, wird der Positionierstift 421 durch die Feder
kraft im Uhrzeigersinn um die Achse 421 a verschwenkt,
so daß er an den Außenumfang
des Anschlagelementes 331 stößt. Der Positionier
stift 427 befindet sich mit dem kreisförmigen Außenum
fang des Anschlagelementes 331 in Rollkontakt, so daß
er durch die Drehung des Trägers 300 ge
dreht wird, bis er wieder in den nächsten
Ausschnitt 332 greift. Sobald
der Positionierstift 427 mit dem
Ausschnitt 332 in Eingriff kommt, unter
bricht ein Ende des Hebels 421 den
Lichtweg einer nicht gezeigten Lichtschranke,
die dann ein Signal erzeugt, durch das
die Antriebskraft zum Drehen des Trägers 300 abgeschaltet
wird.
In Verbindung mit Fig. 10 wird nun das Kraftübertragungssystem
430 zum Betreiben der Entwicklungseinheiten bei die
sem Ausführungsbeispiel des Kopiergeräts beschrieben. Fig. 10
ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des in
Fig. 9 dargestellten Kraftübertragungssystems 430 für die
Entwicklungseinheit. Das Kraftübertragungssystem 430
betreibt die Entwicklungswalze 130 als Entwicklerantragselement usw., wenn die
Entwicklungseinheit in der Entwicklungsposition steht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jede Entwicklungseinheit
mit einem Kupplungselement 220 zur Aufnahme der Antriebskraft
versehen, das nach Fig. 10 aus der Stirnplatte 116 nach außen vor
steht. Dieses Kupplungs
element 220 ist drehbar in der Stirnplatte 116 gelagert
und überträgt die Antriebskraft zu der Entwicklungs
walze 130 und den Rührschrauben 118 und 119.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat das Kupplungs
element 220 eine Eingangswelle 224, ein fest an der
Eingangswelle 224 angebrachtes Zahnrad 221 und ein dreh
bar an der Eingangswelle 224 angebrachtes Zahnrad 222.
Die Entwicklungseinheit kann daher zweierlei
Antriebskräfte empfangen. Eine Begrenzungswalze
223 ist zu einem nachstehend beschriebenen Zweck zwischen
dem Zahnrad 221 und dem Zahnrad 222 an der Eingangswelle
224 angebracht.
Das Kraftübertragungssystem 430 hat ein erstes und ein
zweites Gehäuse 437 und 447, die einander gegenüberlie
gen und
schwenkbar an entsprechenden Achsen 439 und 446 gelagert sind,
die in Abstand voneinander angeordnet und an den Enden
der Gehäuse am Rahmen des Kopiergeräts festgelegt
sind. An den anderen Enden der Gehäuse werden diese durch
eine Zugfeder 452 gegeneinander gezogen.
An der Achse 439 ist ein Zahnrad 438 drehbar gelagert.
Das erste Gehäuse 437 enhält weiter eine drehbare
Welle 440, an der Zahnräder 441 und 442 befestigt sind.
Das Zahnrad 441 kämmt mit dem Zahnrad 438. Ferner ist
an der Achse 446 ein Zahnrad 448 drehbar gelagert,
das mit einem Zahnrad 450 kämmt, welches an einer Welle
449 befstigt ist, die drehbar am zweiten Gehäuse 447 ge
lagert ist. Ein Zahnrad 451 ist an der Welle 449 befestigt.
Die Zahnräder 438 und 448 kämmen mit Antriebszahnrädern
435 und 436, die drehbar an einer Welle 434 angeordnet sind,
welche am Rahmen des Kopiergeräts befestigt ist.
Die Antriebszahnräder 435 und 436 sind mit Riemenscheiben
435 a und 436 a versehen, die einstückig damit ausgebildet
sind. Daher wird die Antriebskraft für das Antriebszahn
rad 435 von einem Motor 431 über eine Riemenscheibe 432
an der Ausgangswelle des Motors und ei
nen um Riemenscheiben 432 und 435 a geführten Riemen 433
übertragen. Die Antriebskraft für das Antriebszahnrad
436 wird von einem Motor 443 über eine an der Ausgangswelle
des Motors befestigten Riemenscheibe 444 und einen um
die Riemenscheiben 444 und 436 a gespannten Riemen 445
übertragen. Das Drehmoment des Antriebszahnrades 435
wird über die Zahnräder 438 und 441 auf das Zahnrad
442 übertragen. Das Drehmoment des Antriebszahnrades
436 wird über das Zahnrad 450 auf das Zahnrad 451 über
tragen.
Wenn die Entwicklungseinheit so geschwenkt wird, daß sie
in die Entwicklungsposition gelangt, dringt das
Kupplungselement 220 der Entwicklungseinheit in
den zwischen den Gehäusen 437 und 447 des
Kraftübertragungssystems 430 gebildeten Raum von der Seite der
Achse 439 oder 446 her ein, wobei sich der Träger
300 dreht. Wenn
eine gewünschte Entwicklungseinheit korrekt in der Ent
wicklungsposition positioniert ist, kämmen die Zahnräder
221 und 222 des Kupplungselements 220 mit den
Zahnrädern 442 und 451 des Kraftübertragungssystems
430, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt stoßen
Enden 437 a und 447 a des ersten und zweiten Gehäuses
437 und 447 an die Begrenzungswalze 223 des Kupplungs
elements 220, so daß die Abstände zwischen den
Achsen der Zahnräder 442 und 221 und zwischen den Achsen
der Zahnräder 451 und 222 unter Aufrechterhaltung eines
geeigneten Spieles richtig eingehalten sind. Das Zahn
rad 221 dreht zusammen mit der Eingangswelle 224,
während das Zahnrad 222 relativ zur Eingangswelle 224
drehbar ist, so daß das Kupplungselement 220
die Antriebskraft auf ein anderes Zahnrad
in der Entwicklungseinheit überträgt.
Bei dem Ausführungsbeispiel
wird die Hülse 132 der Entwicklungswalze 130 über das
Zahnrad 221 durch ein an der Eingangswelle 224 befestigtes
Zahnrad 225 über ein Zahnrad 226 und über ein Zahnrad
227 gedreht. Mit den Zahnrädern 225 und 226 sind die vor
stehend genannten Rührschrauben 118 und 119 gekoppelt,
so daß sie gedreht werden. Das Zahnrad 222 überträgt die
Antriebskraft zur Magnetwalze 131.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird durch
das Kämmen zwischen den Zahnrädern 442
und 221 und den Zahnrädern 451 und 222 die entsprechende
Drehbewegung um die jeweiligen Wellen 429 und 446 in
Richtungen 453 und 454 übertragen. Die Bewegungs
richtungen sind derart, daß der kämmende Eingriff der
Zahnräder begünstigt wird und während
des Betriebes nicht unterbrochen wird, so daß die ange
strebte Kraftübertragung erreicht wird.
In den Fig. 11 und 12 ist eine weitere Ausführungs
form eines Antriebsmechanismus dargestellt, bei der im
Gegensatz zu der Ausführungsform nach Fig. 10 nur ein
Gehäuse, nämlich das erste Gehäuse 437 Verwendung
findet. Auf eine genaue Erläuterung wird verzichtet.
Entsprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen
wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungs
form bezeichnet.
Das Gehäuse 437 wird durch eine Feder 463 so vorgespannt,
daß das Zahnrad 442 in Richtung zum kämmenden Ein
griff mit dem Zahnrad 221 bewegt wird. Eine Seitenplatte
437 a des Gehäuses 437 stößt an einen Stift 462,
der die Schwenkbewegung des Gehäuses 437 be
grenzt. Das heißt, bevor das Zahnrad 442 mit dem
Zahnrad 221 der Entwicklungseinheit 101 in Ein
griff kommt, stößt die Seitenplatte 437 a gegen den
Stift 462, so daß das Gehäuse 437 feststeht. Wenn das Zahnrad
442 mit dem Zahnrad 221 kämmt, stößt eine Seiten
platte 437 b des Gehäuses gegen die Begrenzungswalze 223, so daß der
Abstand zwischen den Mittelpunkten der Zahnräder 442 und
221 auf der richtigen Größe gehalten wird. Bei dieser Aus
führungsform werden die Zahnräder 221 und 442 durch die
Drehbewegung um die Achse 439 in
einer Richtung betrieben, die den kämmenden Eingriff zwischen den
Zahnrädern begünstigt, so daß kein unbeabsichtigtes
Lösen dieses Eingriffes auftreten kann. Das Drehmoment
des Motors 431 wird über den Riemen 433 auf
die Riemenscheibe 435 a und die Zahnräder 435, 438, 441
und 442 und dann auf das Eingangszahnrad der Entwicklungs
einheit übertragen. Das Drehmoment des Zahnrades 221
wird auf die Zahnräder 225, 226 und 227 übertragen, wo
durch die Rührschrauben 118 und 119 und die Hülse 132
der Entwicklungswalze gedreht werden. bei dieser Aus
führungsform ist die Magnetwalze 131 innerhalb der
Hülse 132 festgelegt.
Bei dieser Ausführungsform ist ferner eine Einwegkupplung
464 zwischen einer Ausgangswelle 431 a des Motors
431 und der Riemenscheibe 432 vorgesehen. Diese Einweg
kupplung 464 dreht die
Riemenscheibe 432, wenn sich die Ausgangswelle 431 a in Richtung
eines Pfeiles A dreht.
In Fig. 11 ist der Drehmittelpunkt des
Trägers 300 mit "O" gekennzeichnet. Die Entwicklungs
einheit 101 schwankt um den Mittel
punkt O in Richtung eines Pfeiles B auf die Entwicklungs
station zu (Fig. 11). Bevor das Kraftübertragungssystem
430 mit dem Zahnrad 221 der Entwicklungseinheit
101 in Eingriff tritt, steht das Gehäuse 437
mit dem Stift 462 in Eingriff,
wodurch das Zahnrad 442 einen gering
fügig kleineren Abstand zum Mittelpunkt O hat als bei
dem kämmenden Eingriff mit der Ent
wicklungseinheit. Wenn die Entwicklungsein
heit 101 in Richtung des Pfeiles B schwenkt, wird das
Zahnrad 221 zuerst von unten in Kontakt mit dem
Zahnrad 442 gebracht, wie es in Fig. 11 gezeigt ist, wonach
die Entwicklungseinheit die Entwicklungsposition
einnimmt, wobei eine Kraft zur Drehung des Zahnrades
442 in Richtung des Pfeiles wirkt. Aufgrund der Einweg
kupplung 464 wird der
Motor 431 nicht gedreht, so daß sich die Riemenscheibe
432 unbelastet um die Ausgangswelle des Motors 431
dreht und daß Zahnrad 442 ungehemmt drehen
kann, wenn es in Eingriff mit dem Zahnrad 221
kommt. Die Einwegkupplung kann auch an der Welle 440 an
gebracht sein. Sie kann jedoch auch zwischen der Ein
gangswelle 224 und dem Zahnrad 221 der Ent
wicklungseinheit angeordnet sein. In diesem Fall muß
jedoch jeweils eine Einwegkupplung für jede Entwicklungsein
heit vorgesehen sein. Die Einwegkupplung ist daher vor
zugsweise an der Antriebsquelle
angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist die Einwegkupplung
464
stromauf des Kraftübertragungssystems 430 in bezug
auf die Kraftübertragung angeordnet, so daß ein Stoß
abgefangen werden kann, der durch den Eingriff der Zahn
räder 221 und 442 infolge des Spiels der Zahnräder
435 und 442 verursacht werden kann. Vorstehend
wurde die Einwegkupplung 464 beschrieben,
die eine Drehung in nur einer Richtung gestattet. Es
sind jedoch auch andere Kupplungen verwendbar, die der
art mechanisch oder elektrisch gesteuert werden, daß sie
in der gewünschten Weise die Antriebskraft zwischen dem
Motor 431 und dem Zahnrad 442 übertragen oder
unterbrechen.
Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform nach
Fig. 10 ist es ferner wünschenswert, eine solche Kupplung
im Antriebskraftübertragungsweg so anzuordnen, daß ein
stoßfreier Kontakt zwischen dem Antriebszahnrad, der An
triebsvorrichtung und dem Eingangszahnrad der Ent
wicklungseinheit herzustellen ist.
Wie die Fig. 10 und 11 zeigen, ist in jedem Falle
ein einziges Kraftübertragungssystem 430 ausreichend, um
in der bevorzugten Weise die gewünschte Entwicklungs
einheit aus den mehreren Entwicklungs
einheiten mit der äußeren Antriebskraft zu versorgen
und das Entwicklerantragselement sowie die Rührschrauben in
der Entwicklungseinheit anzutreiben. Es ist nicht er
forderlich, jede Entwicklungseinheit mit dem Antriebs
mechanismus zu versehen, so daß der Aufbau der Ent
wicklungseinheit vereinfacht werden kann, wodurch sich
eine einfachere Wartung für die Entwicklungseinheiten
ergibt.
Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 10 und 11 werden
die Rührschrauben zusammen mit der Entwicklungswalze
gedreht. Es kann jedoch auch nur die Entwicklungswalze
angetrieben werden, wenn keine Rührschrauben erforder
lich sind. Bei dem Aufbau der Entwicklungs
einheit mit einer Hülse und einer Magnetwalze kann
auch nur die
Magnetwalze angetrieben werden, so daß keine Einschränkung
auf die Ausführungsformen gemäß den Fig.
10 und 11 besteht. Bei jeder dieser Ausführungs
formen gemäß den Fig. 10 und 11 wird der Träger
300 nach dem Beenden eines Enwicklungsvorgangs
gedreht, um den nächsten Entwicklungsvorgang durchzuführen.
Die Entwicklungseinheit 101 wird in Richtung des Pfeiles
B bewegt (Fig. 11). Durch diese Bewegung wird das
Zahnrad 221 vom Zahnrad 442 gelöst.
Als nächstes wird die Funktionsweise beim Entnehmen der Ent
wicklungseinheit beschrieben.
Fig. 13 zeigt die Entwicklungseinrichtung 100
in ihrer Ruhelage, wobei sich die Entwicklungseinheit
104 in ihrer lösbaren Stellung befindet.
Nach Fig. 14 ist eine Vorderplatte 70 des Kopier
geräts mit einer Öffnung 71 versehen, die das
Einsetzen oder Entnehmen der Entwicklungseinheit ermög
licht. Benachbart zum Boden der Öffnung 71 ist eine
Tür 72 vorgesehen. Die Tür 72 ist über Arme 73 und 74
schwenkbar an dem Kopiergerät angebracht. Fig. 14
zeigt die Lage der in Richtung eines Pfeiles
75 geöffneten Tür. Wenn die Tür 72 in entgegengesetzter
Richtung verschwenkt wird, wird die Öffnung 71 ver
schlossen. Ein Schalter
unterbricht die Zufuhr von Antriebsenergie zur Ent
wicklungseinrichtung 100, wenn die Tür 72
geöffnet wird, wie es Fig. 14 zeigt. Darüber hinaus
wird durch das Öffnen der Tür 72 die Antriebs
einrichtung 400 für den drehbaren Träger 300 mechanisch
gebremst. Das heißt, die Antriebseinrichtung 400
ist mit einer mechanischen Bremseinrichtung
mit einem Bremsrad 406 gekoppelt, das einstückig mit einer
Welle 407 des Zahnrades 403 ausgebildet ist. Ein Brems
schuh 411 wird gegen die Oberfläche des Bremsrades
406 gepreßt (Fig. 9). Der Bremsschuh 411 ist an einem
Betätigungshebel 410 angebracht, der schwenkbar an einer
Achse 409 gelagert ist, und wird durch eine Feder 412,
in
Richtung zum Bremsrad 406 gedrückt. Ein Draht 413
ist mit dem Betätigungshebel 410 und der Tür 72 so ver
bunden, daß beim Schließen der Öffnung 71 durch
die Tür 72 der Draht 413 den Betätigungshebel 410
gegen die Kraft der Feder 412 zieht, um zu verhindern,
daß der Bremsschuh 411 gegen das Bremsrad 406 gepreßt
wird.
Wenn die Tür 72 geöffnet wird,
wird der Draht 413 lose und der Betätigungs
hebel 410 wird durch die Feder 412 so verschwenkt, daß
der Bremsschuh 411 gegen das Bremsrad 406 gepreßt
wird. Hierdurch wird eine mechanische Bremskraft an
der Antriebseinrichtung 400 aufgebracht. Wenn die Tür
72 geöffnet ist, liegt der
Vorderteil der Entwicklungseinheit in der Öffnung
71 der Vorderplatte des Geräts frei, und es ist
auch eine Tonerpatrone 250 über der Tonerkammer 113
der Entwicklungseinheit freigelegt. Die Tonerpatrone
250 hat bekannte Zylinderform und ist
lösbar in eine Patronenaufnahme der Toner
kammer 113 eingesetzt. Sie führt der Tonerkammer 113
Toner zu. Als nächstes wird die Einrichtung zum Einsetzen
der Entwicklungseinheit in den drehbaren Träger 300 be
schrieben. Wie aus den Fig. 2, 3 und 4 hervorgeht,
werden die Entwicklungseinheiten 101, 102, 103 und 104
in den Aufnahmekammern 325 a, 325 b, 325 c und 325 d des
drehbaren Trägers 300 angeordnet und
an den Schienen 321 über und unter jeder Ent
wicklungseinheit gelagert.
Da die oberen und unteren Schienen 321, die die Aufnahme
kammer begrenzen und zur Lagerung der Entwicklungsein
heit dienen, die gleiche Konstruktion besitzen, wird
nur der Aufbau der oberen Schiene 321 beschrieben, die die in Fig.
2 gezeigte Entwicklungseinheit 101 hält.
Wie Fig. 15 zeigt, ist die die Entwicklungseinheit
haltenden Fläche der oberen Schiene 321 mit der
Führungsnut 321 a zur Aufnahme der Stifte
211 a und 211 b an den oberen Flächen der Stirn
platten 115 und 116 der Entwicklungseinheit versehen.
Die Führungsnut 321 a erstreckt sich parallel
zur Drehachse des drehbaren Trägers 300. An der Rückseite
des Trägers 300, rechts in Fig. 15,
ist jedoch die End-Führungsnut 321 c in Richtung
zum Mittelpunkt des Trägers 300 versetzt
angeordnet. Die Führungsnut 321 a und die End-Führungs
nut 321 c sind durch die schräge Führungsnut 321 b miteinander
verbunden.
Benachbart zur Vorderseite der Führungsnut 321 a ist an
dem Eintrittsabschnitt die Führungsnut 321 d als allgemein L-förmige
Verriegelungsnut 321 d gemäß Fig. 15
ausgebildet. Die Verriegelungsnut 321 d hat einen verti
kalen Abschnitt 321 d′, der senkrecht zur Führungsnut
321 a verläuft, und einen horizontalen Abschnitt 321 d′′,
der sich parallel zur Führungsnut 321 a von dem vertikalen
Abschnitt 321 d′ weg erstreckt. Darüber hinaus ist an der
Haltefläche der oberen Schiene 321 ein Haken 310 angebracht,
der mit der Verriegelungsnut 321 d zusammenwirkt,
um den Stift 211 b der Entwicklungseinheit zu verriegeln.
Der Haken 310 hat eine Klinke 310 a und einen Körper
310 b, der mit einem länglichen Schlitz 310 c versehen ist.
In dem Schlitz 310 c gleitet ein an der Schiene 321 ange
brachter Stift 311. Eine Zugfeder
312 ist an den Körper 310 b angeschlossen. Damit wird
der Haken 310 nach rechts gemäß Fig. 15
vorgespannt und von dem Stift 311 bei dessen Ausstoß an das
Ende des Schlitzes 310 c angehalten.
Wenn die Entwicklungseinheit in den Träger
300 eingesetzt wird, greifen die Stifte 211 a und 210 a
an der Rückseite der Entwicklungseinheit in die
Führungsnuten 321 a der oberen Schiene und der unteren
Schiene und die Entwicklungseinheit wird
entlang den Führungsnuten 321 a eingeführt. Fig. 15
zeigt den Zustand, bei dem die Entwicklungseinheit
gerade in den Träger 300 eingesetzt worden
ist. In diesem Zustand sitzen die Vorderseiten-
Stifte 211 b und 210 b (nicht gezeigt) der Entwicklungs
einheit in einer Nut, die durch einen Schrägabschnitt
a des vertikalen Abschnittes 321 d′′ der Verriegelungsnut
und einen Schrägabschnitt b des Hakens gebildet ist.
Wenn ein Griff 251 der Entwicklungseinheit in der zu einem
Pfeil 252 in Fig. 14 entgegengesetzten Richtung ge
drückt wird, wird der Stift 211 b der Entwicklungsein
heit in die Verriegelungsnut 321 d aufgenommen, wobei
die Klinke 310 a nach links gegen die Kraft der Zugfeder 312
verschoben wird. Der sich nunmehr in der
Verriegelungsnut 321 d befindende Stift 211 b wird durch
die Klinke 310 a des Hakens 310 und den horizontalen Ab
schnitt 321 d′′ der Verriegelungsnut festgehalten (Fig.
16). Gleichzeitig greift ein Vorderseitenstift
212 der Entwicklungseinheit in den
Ausschnitt 306 der mittleren Platte 303 des
Trägers 300, so daß auf diese Weise das
Laden des drehbaren Trägers mit der Entwicklungs
einheit beendet ist.
Wenn die Entwicklungseinheit aus dem Träger
300 entnommen werden soll, wird der Griff 251 der Ent
wicklungseinheit in der Richtung des Pfeiles 252 (Fig.
14) gezogen, so daß der Stift 211 b vom Haken 310 freige
geben wird und die Entwicklungseinheit nunmehr die in
Fig. 15 dargestellte Position einnimmt. Zu diesem Zeit
punkt ist der Vorderseitenstift 212 der Entwicklungsein
heit aus dem Ausschnitt 306 des
Trägers 300 gelöst. Danach wird die Entwicklungseinheit mit
dem Griff 251 in Richtung eines Pfeiles 253 in Fig. 14
aus dem Träger 300 herausgezogen.
Wie Fig. 14 zeigt, ist eine obere Fläche 72 a der
geöffneten Tür 72 mit der Öffnung 71 der Vorderplatte des
Geräts ausgefluchtet und hat die gleiche Form
wie die Entwicklungseinheit, so daß diese beim Herausziehen
geführt wird. Dies
ist in Fig. 17 gezeigt.
Somit kann jede Entwicklungseinheit in einem ein
fachen Vorgang mit hoher Genauigkeit in den drehbaren
Träger eingesetzt werden.
Claims (8)
1. Elektrostatisches Mehrfarben-Kopier- oder -Aufzeich
nungsgerät, mit einer Entwicklungseinrichtung, die
mehrere, jeweils ein drehbar gelagertes Entwickler
antragselement aufweisende Entwicklungseinheiten aufweist,
die auf einem drehbaren Träger angeordnet und damit
selektiv in eine Entwicklungsposition schwenkbar sind,
und mit einer für alle drehbaren Entwicklerantragselemente
gemeinsamen stationären Antriebsquelle, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antriebsquelle (431 bis 435)
ein Kraftübertragungssystem (430) nachgeschaltet ist,
das die in die Entwicklungsstation eingeschwenkte
Entwicklungseinheit (101) über ein Kupplungselement (220,
221) derselben
kraftschlüssig mit der Antriebsquelle verbindet und von
dieser trennt, wenn die Entwicklungseinheit aus der
Entwicklungsposition ausgeschwenkt wird.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kupplungselement (220; 221) einer jeden Entwicklungs
einheit (101 bis 104) ein mit dem entsprechenden Ent
wicklerantragselement (130) in Wirkverbindung stehendes
erstes Zahnrad (221) aufweist und daß das Kraftübertra
gungssystem (430) ein an die Antriebsquelle (431 bis
435) angeschlossenes zweites Zahnrad (442) aufweist,
das mit dem ersten Zahnrad kämmt, wenn die Entwicklungs
einheit in die Entwicklungsposition geschwenkt ist.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das zweite Zahnrad (442) an dem Kraftübertragungssystem
(430) schwenkbar gelagert und durch eine Federvorrichtung
(463) in der Richtung zum ersten Zahnrad (221) hin vorge
spannt ist, wobei die Schwenkbewegung des zweiten Zahn
rads durch eine Anschlagvorrichtung (462) begrenzt ist.
4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch
eine Abstandseinstellvorrichtung (223, 437 b) für das
Festlegen des Abstands zwischen den Mittelpunkten des
ersten und des zweiten Zahnrads (221, 442) bei deren
Kämmeingriff.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Antriebsquelle (431 bis 435) eine Ein
wegkupplung (464) für die Kraftübertragung nur in der
Richtung von der Antriebsquelle zum zweiten Zahnrad (442)
aufweist.
6. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Entwicklungseinheit (101 bis
104) eine Rührvorrichtung (118, 119) zum Rühren des Ent
wicklers aufweist, die zusammen mit dem Entwicklerantrags
element (130) angetrieben wird.
7. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Entwicklungsantragselement (130)
eine Entwicklungshülse (132) und eine innerhalb der Ent
wicklungshülse angeordnete Magnetwalze (131) aufweist,
wobei durch den Antrieb über das Kraftübertragungssystem
(430) die Entwicklungshülse oder die Magnetwalze drehend
angetrieben ist oder die Entwicklungshülse und die Magnet
walze in entgegengesetzten Richtungen drehend angetrieben
sind.
8. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Entwicklungseinheiten (101 bis
104) lösbar an dem drehbaren Träger (300) angebracht
sind.
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