DE3850678T2

DE3850678T2 - Arbeitseinheit und damit ausgestattetes Mehrfarben-Bilderzeugungsgerät.

Info

Publication number: DE3850678T2
Application number: DE3850678T
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Araki; Hiroyuki Ishii; Hiroo Kobayashi; Tatuya Kobayashi; Otoya Kosugiyama; Atsushi Kubota; Takashi Saito; Tuyoshi Waragai; Masahiko Yashiro; Masao Yoshikawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-01-09
Filing date: 1988-01-08
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2008-01-09
Also published as: EP0276910A1; US4924267A; EP0276910B1; DE3850678D1

Description

Gebiet der Erfindung und verwandter Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsverfahren mit einem elektrophotographischen Prozeß und insbesondere ein Verfahren, bei dem eine Arbeitseinheit verwendet wird, die abnehmbar in einen Hauptaufbau einsetzbar ist, und ein mehrfarbiges Bild unter Verwendung der Arbeitseinheit erzeugt wird.
Seit einiger Zeit ist ein elektrostatisches Aufzeichnungssystem weit verbreitet, bei dem ein elektrophotographisches Verfahren angewandt wird, wie ein Drucker für Endgeräte zur Informationsverarbeitung wie Computer, Faksimile-Geräte und CAD-Anlagen.
Bei einem derartigen Drucker wird ein Informationssignal auf ein Trägerteil für ein elektrostatisches Latentbild geschrieben, insbesondere durch einen Laserstrahl, eine Leuchtdiode (LED) und eine Flüssigkristall-Einrichtung (LCD) auf ein lichtempfindliches Teil, und durch eine Entwicklungsvorrichtung sichtbar gemacht, woraufhin das sichtbar gemachte Bild auf ein Übertragungsblatt übertragen und dann fixiert wird, wodurch das Bild aufgezeichnet wird. Herkömmliche Drucker können jedoch nur einfarbige (beispielsweise schwarze) Bilder erzeugen.
Neuere Entwicklungen tendieren zu Zwei- oder Mehrfarb- Bildaufzeichnung, damit das aufgezeichnete Bild deutlicher und leichter erkennbar gemacht wird. Beispielsweise werden ein Format und die Daten in verschiedenen Farben oder ein Teil der aus einer CAD-Anlage ausgegebenen Zeichnung wird in einer anderen Farbe aufgezeichnet.
Ein Beispiel für ein elektrophotographisches Gerät, das eine Zweifarben-Bildaufzeichnung durchführen kann, ist in Fig. 5 dargestellt.
Das Gerät weist ein elektrophotographisches lichtempfindliches Teil 201 in Form einer Trommel auf, die drehbar ist und einen leitenden Kern und darauf eine photoleitende Schicht enthält. Die lichtempfindliche Trommel 201 wird gleichmäßig durch eine Ladevorrichtung 202 aufgeladen und dann einem ersten Informationssignal-Strahl 203 durch ein Leuchtelement wie einen Laser ausgesetzt, damit ein erstes elektrostatisches Latentbild erzeugt wird, das durch eine erste Entwicklungsvorrichtung 204 sichtbar gemacht wird. Daraufhin wird die lichtempfindliche Trommel 201 wiederum durch eine Ladevorrichtung 205 aufgeladen und einem zweiten Informationssignal-Strahl 206 durch ein Leuchtelement wie einen Laser ausgesetzt, damit ein zweites Latentbild erzeugt wird, das dann durch eine zweite Entwicklungsvorrichtung 207 sichtbar gemacht wird. Die sichtbar gemachten Bilder werden auf ein Übertragungsblatt 209 übertragen und dann durch eine Fixiervorrichtung 210 fixiert. Nach der Bildübertragung wird der auf der lichtempfindlichen Trommel 201 verbleibende Toner durch eine Reinigungsvorrichtung 21 1 entfernt.
Bei einem derartigen elektrophotographischen Gerät ist vorgesehen, daß eigens ausgebildetes Wartungspersonal zur Wartung nach Langzeitbenutzung des Geräts tätig wird (beispielsweise zum Austausch des lichtempfindlichen Teils, zum Wiederauffüllen des Entwicklers, zum Reinigen des Ladedrahtes und anderer Einstellungen und Auswechselungen). Es ist jedoch vorgeschlagen worden, die Wartungsvorgänge ohne ausgebildetes Wartungspersonal zu ermöglichen, damit das Gerät in gutem Zustand gehalten wird.
Beispielsweise ist ein Verfahren bekannt, bei dem mehrere Arbeitsvorrichtungen wie eine Ladevorrichtung, eine Entwicklungsvorrichtung und eine lichtempfindliche Trommel als eine Einheit in eine Arbeitseinheit integriert werden, die einfach gegen eine neue Arbeitseinheit ausgewechselt wird. Bei diesem System, bei dem die Arbeitseinheit auswechselbar ist, kann die Arbeitseinheit zur Wartung, zur Reparatur und zum Austausch von Verschleißteilen einfach gegen eine neue ausgewechselt werden, wodurch das Gerät sofort wieder in einen arbeitsfähigen Zustand versetzt werden kann.
Bei einem elektrophotographischen Gerät für Mehrfarbdruck ist jedoch der Verbrauch der verschiedenen Farbtoner unterschiedlich hoch, woraus folgt, daß, falls die Entwicklungsvorrichtungen für die jeweils verschiedenen Farbentwickler in derselben Arbeitseinheit untergebracht sind, die Lebensdauer der Arbeitseinheit selbst in Anbetracht der Tatsache erheblich verringert wird, daß nur einer der Toner früher als die anderen aufgebraucht wird.
Darüber hinaus erfolgt der Druck für gewöhnlich in nur einer Farbe wie schwarz, und nicht-schwarze Bilder werden nur für besondere Anlässe verwendet, so daß die Notwendigkeit, eine Anzahl von Arbeitseinheiten zu kaufen, die jeweils den schwarzen Toner und einen unterschiedlichen nicht-schwarzen Toner enthalten, erhebliche finanzielle Belastungen für die Benutzer verursacht.
Zur Umgehung dieses Problems könnte lediglich die Entwicklungsvorrichtung abnehmbar und einsetzbar gemacht werden, damit ein Auswechseln der Entwicklungsvorrichtung ermöglicht wird. Die Eigenschaften des Entwicklers hängen jedoch nur von dem Material des Toners ab, so daß beispielsweise sowohl der Zustand des Latentbildes als auch der der Entwicklung der Entwicklungsvorrichtung angepaßt werden müssen, damit ein störungsfreier Betrieb der Entwicklungsvorrichtung gewährleistet ist. Bei dem Verfahren, bei dem lediglich die Entwicklungsvorrichtung ausgetauscht wird, kann der Zustand des Latentbildes nicht verändert werden. Wird beispielsweise die Entwicklungsvorrichtung wegen des Wechsels der Tonerfarbe ausgetauscht, entsteht das Problem, daß kein richtiges Bild erzeugt werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Erfindungsgemäß werden eine Haupt-Arbeitseinheit gemäß Anspruch 1, eine Nebeneinheit gemäß Anspruch 21, eine Arbeitseinheits-Vorrichtung gemäß Anspruch 13, ein Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 25 und ein Arbeitseinheitsaufbau gemäß Anspruch 30 geschaffen. Wahlweise und bevorzugte Merkmale sind in den übrigen Ansprüchen angeführt.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Arbeitseinheits-Vorrichtung geschaffen, mit der ein Mehrfarb- Bilderzeugungsgerät ausgestattet werden kann, das eine Haupt- Arbeitseinheit mit einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Teil und einer Haupteinheits-Entwicklungsvorrichtung mit einem ersten Farbtoner als eine Einheit sowie eine abnehmbar an die Haupt-Arbeitseinheit anbaubare Nebeneinheit enthält, die eine weitere Entwicklungsvorrichtung enthält, die wiederum einen von dem ersten Farbentwickler verschiedenen zweiten Farbentwickler enthält. Diese Haupt-Arbeitseinheit und die Nebeneinheit bilden zumindest dann eine Einheit, wenn der Bilderzeugungsvorgang in dem Hauptaufbau des Geräts durchgeführt wird.
Das nur mit der Haupt-Arbeitseinheit, d. h. ohne die Nebeneinheit ausgestattete Bilderzeugungsgerät kann ein nur durch die Entwicklungsvorrichtung der Haupteinheit entwickeltes Bild erzeugen. Wird demgegenüber die Nebeneinheit eingesetzt, wird ein von den Entwicklungsvorrichtungen der Haupt-Arbeitseinheit und der Nebeneinheit entwickeltes mehrfarbiges Bild erzeugt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine Längsschnittsansicht einer Arbeitseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die die Arbeitsweise der Arbeitseinheit gemäß Fig. 1 darstellt.
Fig. 3 und 4 sind Längsschnittansichten der Arbeitseinheiten gemäß anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines elektrophotographischen Geräts darstellt, das ein zweifarbiges Bild erzeugen kann.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Hauptteils eines Mehrfarben-Bilderzeugungsgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 7 ist eine Längsschnittsansicht des Geräts gemäß Fig. 6.
Fig. 8 ist ein Diagramm, das ein Bilderzeugungsverfahren darstellt.
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild eines Steuersystems zum Schalten eines Bilderzeugungszustandes.
Fig. 10 ist eine Längsschnittsansicht eines Hauptteils gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 11 ist eine Längsschnittsansicht einer Arbeitseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 12 ist eine Längsschnittsansicht einer Arbeitseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 13 stellt eine Schaltung für eine Entwicklungsvorspannung dar.
Fig. 14 zeigt eine Impedanz-Schaltung.
Fig. 15 zeigt einen Längsschnitt einer Arbeitseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 16 zeigt einen Längsschnitt einer Arbeitseinheit und stellt das Anbringen der Nebeneinheit dar.
Fig. 17 ist eine perspektivische Teilansicht eines Türmechanismusses.
Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht einer Arbeitseinheit.
Fig. 19 ist eine Seitenansicht der Arbeitseinheit und zeigt den Ein- und Ausbau der Nebeneinheit.
Fig. 20 und 21 sind Schnittansichten eines Bilderzeugungsgerätes, wobei sich die Arbeitseinheit in Fig. 20 in dem Bilderzeugungsgerät befindet, während sie sich in Fig. 21 außerhalb des Gerätes befindet.
Fig. 22 ist eine Längsschnittsansicht in Längsrichtung einer anderen Arbeitseinheit.
Fig. 23 ist eine perspektivische Ansicht einer Arbeitseinheit gemäß Fig. 22.
Fig. 24 ist eine Seitenansicht einer Arbeitseinheit und stellt den Ein- und Ausbau einer Nebeneinheit dar.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Zunächst wird in der Beschreibung auf die Beziehung zwischen der Haupt-Arbeitseinheit und der Nebeneinheit Bezug genommen.
Fig. 1 zeigt eine Arbeitseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Längsschnitt. Die Arbeitseinheit 1 enthält eine lichtempfindliche Trommel 11, die wie in Fig. 1 dargestellt im Uhrzeigersinn drehbar ist, eine Ladevorrichtung 12, ein Belichtungsfenster 13, eine Entwicklungsvorrichtung 14 und eine Reinigungsvorrichtung 15 als eine Einheit. Eine Nebeneinheit 2 enthält eine Ladevorrichtung 21, ein Belichtungsfenster 22 und eine Entwicklungsvorrichtung 23 als eine Einheit. Die Nebeneinheit 2 wird durch ein Befestigungsteil 3 an der Haupt-Arbeitseinheit 1 angebracht. Ist die Nebeneinheit dadurch befestigt, sind die lichtempfindliche Trommel 11, die Ladevorrichtung 21 und die Entwicklungsvorrichtung 23 in einer vorgegebenen Lage zueinander festgelegt.
Durch Lösen des Befestigungsteils 3 kann die Nebeneinheit 2 in der durch einen Pfeil A angegebenen Richtung, d. h. in Fig. 1 nach oben, von der Arbeitseinheit 1 abgenommen werden.
Die Nebeneinheit 2 kann eine Entwicklungsvorrichtung 23 enthalten, die irgendeinen Farbentwickler enthält, und da die Tonereigenschaften wie die Ladeeigenschaften unterschiedlich sind, werden für die jeweiligen Farbtoner ein Latentbilderzeugungszustand und ein Entwicklungszustand auf richtige Weise eingestellt, damit, sofern erforderlich, richtige Bilder für die entsprechenden Farben erzeugt werden. Als Verfahren zum Verändern des Latentbilderzeugungszustands können die Form der Ladevorrichtung 21 und/oder ein Abstand zwischen dem Ladedraht und der lichtempfindlichen Trommel 11 verändert werden. Darüber hinaus kann bei Verwendung eines Scorotrons als Ladevorrichtung die Nennspannung oder dergleichen eines Konstantspannungselements, das mit einem Gitter des Scorotrons verbunden ist, auf einen geeigneten Pegel verändert werden. Als Verfahren zum Verändern des Entwicklungszustands wird eine Vorspannung aus der in dem Hauptaufbau des Bilderzeugungsgerätes enthaltenen Spannungsquelle durch eine Schaltung, die eine Kombination aus einem oder mehreren Widerständen und einem oder mehreren Kondensatoren enthält, auf einen geeigneten Pegel verändert. Durch einen derartigen Aufbau können Bilder beständiger und guter Qualität erzeugt werden, unabhängig davon, welche der Nebeneinheiten verwendet wird.
Die Haupt-Arbeitseinheit 1 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau mit der an ihr befestigten Nebeneinheit 2 wird gemäß Fig. 2 durch eine Führung 4 des Hauptaufbaus zum Einbau in den Hauptaufbau geführt. Fig. 2 zeigt die in den Hauptaufbau eingebaute Haupt-Arbeitseinheit 1, wobei Rahmen oder dergleichen des Hauptaufbaus der Einfachheit halber nicht dargestellt sind.
Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 1 und 2 die Arbeitsweise des Geräts bei in den Hauptaufbau eingebauter Arbeitseinheit beschrieben.
Die lichtempfindliche Trommel 11 mit einem elektrophotographischen lichtempfindlichen Teil aus einem organischen Photoleitermaterial wird durch eine in der Nebeneinheit 2 enthaltene erste Ladevorrichtung 21 gleichmäßig mit negativer Polarität aufgeladen und daraufhin durch das Belichtungsfenster 22 einem ersten Bild-Licht 6 wie einem Format oder dergleichen ausgesetzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Bild-Licht 6 ein erster Laserstrahl, der von einer ersten Halbleiter-Laserquelle 312 erzeugt und mit einem ersten Bildsignal moduliert wird. Der erste Laserstrahl wird von einem Drehspiegel 314 wie einem Dreh-Polygonspiegel abgelenkt, der von einem Motor 315 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht wird. Der Laserstrahl geht durch eine Abbildungslinse 316 hindurch, wird von einem Spiegel 317 reflektiert und daraufhin auf die lichtempfindliche Trommel 11 zu deren Abtastung projiziert, wodurch ein erstes elektrostatisches Latentbild erzeugt wird. Das optische Belichtungssystem ist in den Hauptaufbau eingebaut.
Das erste elektrostatische Latentbild wird von einer in der Nebeneinheit 2 enthaltenen ersten Entwicklungsvorrichtung 23 entwickelt. Die Entwicklungsvorrichtung 23 enthält einen Entwickler, der magnetische Partikel sowie nichtmagnetische Tonerpartikel mit einer Farbe wie rot aufweist und zum Entwickeln des ersten elektrostatischen Latentbildes in Farbe dient, damit ein erstes Tonerbild erzeugt wird.
Daraufhin wird die lichtempfindliche Trommel 11 erneut durch die in der Haupt-Arbeitseinheit 1 enthaltene zweite Ladevorrichtung 12 gleichmäßig mit negativer Polarität aufgeladen und über das Belichtungsfenster 13 einem zweiten Bild-Licht (-Signal) 7 wie Daten ausgesetzt. Das zweite Bild-Licht 7 ist ein zweiter Laserstrahl, der von einer zweiten Halbleiter- Laserquelle 313 erzeugt und mit dem zweiten Bildsignal moduliert wird. Der zweite Laserstrahl wird von dem Dreh- (Polygon-) Spiegel 314 abgelenkt und geht durch die Abbildungslinse 316 zum Durchführen einer Raster-Abtastung der lichtempfindlichen Trommel 11 hindurch, wodurch ein zweites elektrostatisches Latentbild erzeugt wird.
Das zweite elektrostatische Latentbild wird durch eine in der Haupt-Arbeitseinheit 1 enthaltene zweite Entwicklungsvorrichtung 14 entwickelt. Bei der Entwicklungsvorrichtung 14 sind auf dem Entwicklungszylinder 14-1 als dünne Entwicklerschicht schwarze Einkomponenten-Magnettonerpartikel ausgebildet, die die lichtempfindliche Trommel 11 nicht berühren, aber auf diese überspringen. Bei diesem Ausführungsbeispiel entwickelt die Entwicklungsvorrichtung 14 zum Erzeugen eines zweiten Tonerbildes das zweite elektrostatische Latentbild in schwarzer Farbe.
Das auf diese Weise erzeugte zwei farbige Tonerbild wird gleichzeitig durch eine in dem Hauptaufbau enthaltene Übertragungsvorrichtung 8 auf ein Übertragungsblatt 100 übertragen, woraufhin das Übertragungsblatt 100 durch eine Ablösevorrichtung 9 von der lichtempfindlichen Trommel 11 gelöst und zu einer Fixiervorrichtung 10 transportiert wird, in der das übertragene Tonerbild fixiert wird.
Bei Verwendung der Haupt-Arbeitseinheit 1 und der vorstehend beschriebenen ansetzbaren Nebeneinheit 2 wird das schwarze Bild durch die Haupt-Arbeitseinheit erzeugt, während das Farbbild durch die Nebeneinheit erzeugt wird. Im allgemeinen wird der Druck am häufigsten in schwarzer Farbe durchgeführt, weshalb das Toner-Fassungsvermögen der Entwicklungsvorrichtung 14 in der Haupt-Arbeitseinheit 1 vorzugsweise größer als das der Entwicklungsvorrichtung 23 in der Nebeneinheit 2 ist.
Die Arbeitsvorrichtungen wie die Entwicklungsvorrichtung und die Corona-Entladevorrichtung, die integral in den Arbeitseinheiten 1 und 2 eingebaut sind, sind nicht auf die vorstehend beschriebenen beschränkt. Beispielsweise kann eine Entwicklungsvorrichtung Verwendung finden, bei der nur eine Magnetwalze verwendet wird. Als Ladevorrichtung kann auch eine Vorspannungs-Elektrode verwendet werden. Diese Arbeitsvorrichtungen können irgendwelche entsprechend dem Stand der Technik sein. Dasselbe trifft auch auf nachstehende Ausführungsbeispiele zu.
Fig. 3 und 4 stellen andere Ausführungsbeispiele dar. In Fig. 3 ist die erste Ladevorrichtung 12 in der Haupt-Arbeitseinheit 1 enthalten, wohingegen die zweite Ladevorrichtung 21 in der Nebeneinheit 2 enthalten ist. Gemäß Fig. 4 sind die erste Ladevorrichtung 12 und die erste Entwicklungsvorrichtung 14 in der Haupt-Arbeitseinheit 1 untergebracht, während die zweite Ladevorrichtung 21 und die zweite Entwicklungsvorrichtung 23 in der Nebeneinheit 2 enthalten sind.
Bei beiden Ausführungsbeispielen werden, falls eine der Entwicklungsvorrichtungen leer wird, die Haupt-Arbeitseinheit und die Nebeneinheit voneinander getrennt und die entsprechende durch eine neue ersetzt, wodurch das Ausdrucken wieder ermöglicht wird.
Da die Haupt-Arbeitseinheit selbst mit der Ladevorrichtung, dem Belichtungsfenster und der Entwicklungsvorrichtung versehen ist, kann die Haupt-Arbeitseinheit einzeln ohne Benutzung der Nebeneinheit verwendet werden, wenn kein Zweifarben-Druck erforderlich ist.
In der vorstehenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels wurde die Vorrichtung zum Befestigen der Nebeneinheit mit der Haupt-Arbeitseinheit nicht ausführlich beschrieben. Wie jedoch aus der Figur ersichtlich ist, kann sie ein Scharnier enthalten, das zwischen einer Freigabe- und einer Befestigungslage bewegbar ist. Andere Befestigungsvorrichtungen werden nachstehend beschrieben.
Nachstehend wird die automatische Veränderung des Bilderzeugungszustands abhängig von dem Vorhandensein oder Fehlen der Nebeneinheit beschrieben.
Fig. 6 und 7 stellen ein erstes Beispiel dar, bei dem der Bilderzeugungszustand abhängig von dem Vorhandensein oder Fehlen der Nebeneinheit automatisch verändert wird. Die Haupt-Arbeitseinheit 1 enthält eine lichtempfindliche Trommel 11 als Bildträgerteil, eine Ladevorrichtung 12, ein Belichtungsfenster 13, eine Entwicklungsvorrichtung 14 und eine Reinigungsvorrichtung 15 als eine Einheit. Eine Nebeneinheit 2 enthält eine Ladevorrichtung 21, ein Belichtungsfenster 22 und eine Entwicklungsvorrichtung 23 als eine Einheit. Die Nebeneinheit 2 ist durch ein Befestigungsteil 3 an der Haupt- Arbeitseinheit 1 befestigt. Wird die Nebeneinheit 2 durch das Befestigungsteil an der Haupt-Arbeitseinheit 1 befestigt, befinden sich die Ladevorrichtung 21, die Entwicklungsvorrichtung 23 und die lichtempfindliche Trommel 11 in einer vorgegebenen Lagebeziehung zueinander. Wenn das Befestigungsteil 3 gelöst wird, wird die Nebeneinheit 2 in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung, d. h. in der Figur nach oben von der Haupt-Arbeitseinheit 1 abgenommen.
Die Einheiten 1 und 2 dieses Ausführungsbeispiels werden auf dieselbe Weise wie durch Fig. 2 beschrieben in den Hauptaufbau eingesetzt.
Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 8 das Verfahren der Bilderzeugung beschrieben. Die lichtempfindliche Trommel 11 mit der lichtempfindlichen Schicht (aus organischem Photoleiter) wird durch die in der Nebeneinheit 2 enthaltene erste Ladevorrichtung 21 gleichmäßig auf etwa -500 V aufgeladen. Daraufhin wird die lichtempfindliche Trommel 11 durch das Belichtungsfenster 22 dem ersten Bild-Licht 6 wie einem Format ausgesetzt. Das erste Bild-Licht 6 ist ein erster Laserstrahl, der von dem ersten Halbleiter-Laser 312 erzeugt und mit einem ersten Bild-Signal moduliert wird. Der erste Laserstrahl wird von dem Drehspiegel 314 wie einem Dreh-Polygonspiegel abgelenkt, der mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit von dem Motor 315 gedreht wird, und, nachdem er durch die Abbildungslinse 316 hindurchgegangen und von dem Spiegel 317 reflektiert worden ist, auf die lichtempfindliche Trommel 11 projiziert, damit die lichtempfindliche Trommel 11 raster-abgetastet wird, wodurch ein erstes elektrostatisches Latentbild darauf erzeugt wird. Das optische Belichtungssystem ist in den Hauptaufbau eingebaut.
Das erste elektrostatische Latentbild wird durch die in der Nebeneinheit 2 enthaltene erste Entwicklungsvorrichtung 23 entwickelt. Die Entwicklungsvorrichtung 23 enthält einen Entwickler, der magnetische Partikel und farbige Tonerpartikel RT wie rote Tonerpartikel enthält. Die Entwicklungsvorrichtung 23 erzeugt aus dem ersten elektrostatischen Latentbild in einer Farbe durch eine Umkehrentwicklung ein erstes Tonerbild.
Daraufhin wird die lichtempfindliche Trommel 11 durch eine in der Haupt-Arbeitseinheit 1 enthaltene zweite Ladevorrichtung 12 erneut mit negativer Polarität gleichmäßig aufgeladen. In diesem Fall wird das Laden derart durchgeführt, daß das Potential des (durch den Toner RT) bereits erzeugten Tonerbildes zu -700 V wird. Durch eine derartige Einstellung kann das Potential des bildfreien Bereichs auf ungefähr -800 V begrenzt werden, weshalb die lichtempfindliche Trommel 11 nicht durch Überladung beschädigt wird.
Dann wird die lichtempfindliche Trommel 11 durch das Belichtungsfenster 13 einem zweiten Bildsignal 7 wie Daten ausgesetzt. Diese Belichtung ist eine negative Belichtung und das Potential des belichteten Bereichs wird auf -200 V verringert. Das zweite Bild-Licht 7 ist ein zweiter Laserstrahl, der von einer zweiten Halbleiter-Laserquelle 313 erzeugt und mit dem zweiten Bildsignal moduliert wird. Der zweite Laserstrahl wird von einem Drehspiegel wie dem Dreh-Polygonspiegel 314 abgelenkt. Der Laserstrahl wird durch die Abbildungslinse 316 auf die lichtempfindliche Trommel 11 zu deren Raster-Abtastung projiziert, damit ein zweites elektrostatisches Latentbild erzeugt wird.
Das zweite elektrostatische Latentbild wird von der in der Haupt-Arbeitseinheit 1 enthaltenen zweiten Entwicklungsvorrichtung 14 entwickelt. Da das Potential des ersten Tonerbildes durch die zweite Ladevorrichtung 12 erhöht worden ist, wird durch die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 nur das zweite elektrostatische Latentbild entwickelt. In der Entwicklungsvorrichtung 14 bilden schwarze Einkomponenten- Magnettonerpartikel BT eine dünne Schicht auf einem Entwicklungszylinder 14a und die Tonerpartikel berühren die lichtempfindliche Trommel 11 nicht, sondern springen auf diese über. Das zweite elektrostatische Latentbild wird zum Erzeugen eines zweiten Tonerbildes (BT) in schwarzer Farbe entwickelt.
Das derart erzeugte zwei farbige Tonerbild wird zugleich durch eine in dem Hauptaufbau enthaltene Übertragungsvorrichtung 8 auf ein Übertragungsblatt P übertragen. Das Übertragungsblatt P wird durch eine Ablösevorrichtung 9 von der lichtempfindlichen Trommel 11 gelöst und zu einer Bildfixiervorrichtung 10 transportiert, in der das Tonerbild fixiert wird.
Wie beschrieben ist zum Verhindern einer Farbmischung in dem resultierenden Bild eine Potentialerhöhung des ersten Tonerbildes durch die zweite Ladevorrichtung 12 erforderlich. In diesem Fall sollte zum Verhindern einer Beschädigung der Trommel und zum ausreichenden Erhalten des Latentbild-Kontrastes bei der zweiten Latentbilderzeugung der Ladezustand unbedingt derart eingestellt werden, daß das Potential des Tonerbild-Bereichs ungefähr -700 V beträgt, während das Potential des vom Tonerbild freien Bereichs ungefähr -800 V beträgt. Im allgemeinen sollte das Potential VT des Tonerbild- Bereichs unbedingt die Bedingung -500 V ≤ VT ≤ -900 V erfüllen und das Potential VI des vom Tonerbild freien Bereichs nicht mehr als -1000 V (Betrag) betragen, damit die vorstehend beschriebenen Bedingungen erfüllt werden.
Wenn diese Bedingungen eingestellt sind, wird jedoch ein einfarbiges Drucken unter Verwendung der Haupt-Arbeitseinheit 1 und ohne Verwendung der Nebeneinheit 2 durchgeführt, so daß nur die zweite Ladevorrichtung 12 als Ladevorrichtung zur Verfügung steht. Erfüllt der Zustand der zweiten Ladevorrichtung 12 die vorstehend beschriebenen Bedingungen, ist die Aufladung nicht ausreichend, weshalb die an die zweite Ladevorrichtung 12 angelegte Spannung erhöht werden muß. Außerdem muß der Entwicklungszustand derart eingestellt werden, daß er dem erzeugten Latentbild angepaßt wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Signalquelle zum Schalten eines Bilderzeugungszustands wie eines Latentbilderzeugungszustands und/oder eines Entwicklungszustands der Haupt-Arbeitseinheit 1 zwischen den Zuständen vorgesehen, bei denen die Nebeneinheit an der Haupt-Arbeitseinheit angebracht ist bzw. nicht angebracht ist.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel für die Signalquelle, bei dem einige Vorsprünge 24 und 25 benachbart von einem Ende der Nebeneinheit 2 ausgebildet sind. Dementsprechend ist der Hauptaufbau mit einem Latentbilderzeugungszustands-Umschalter 26 und einem Entwicklungszustands-Umschalter 27 versehen, die jeweils von den Vorsprüngen 24 und 25 zu betätigen sind. Durch den Ein- und Ausbau der Nebeneinheit 2 werden die Schalter 26 und 27 derart betätigt, daß sie den Latentbilderzeugungszustand und/oder den Entwicklungszustand einschalten.
Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuerung zum Schalten des Latentbilderzeugungszustands und/oder des Entwicklungszustands, die Hochspannungsquellen (HVT1, HVT2) 28 und 29 sowie Entwicklungsvorspannungsquellen (BV1, BV2) 61 und 62 enthält. Werden Eingangsspannungen an Fernsteuer-Anschlüssen R1, R2, R3 und R4 zu 0 V, erzeugen die Hochspannungsquellen 28 und 29 (HVT1, HVT2) und die Entwicklungsvorspannungsquellen 61 und 62 (BV1, BV2) unterschiedliche Spannungen, die an die erste Ladevorrichtung 21, die zweite Ladevorrichtung 12, die erste Entwicklungsvorrichtung 23 und die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 angelegt werden.
Ist beispielsweise die Nebeneinheit 2 zusammen mit der Haupt- Arbeitseinheit 1 in den Hauptaufbau eingebaut, so daß die Vorsprünge 24 und 25 die Schalter 26 und 27 betätigen, wird zum Erzeugen der vorstehend erwähnten Ladepotentiale die erste Ladevorrichtung mit -6,0 kV gespeist, während die zweite Ladevorrichtung 12 mit -5,0 kV gespeist wird. Die erste Entwicklungsvorrichtung 23 wird mit einer Vorspannung gespeist, die durch eine überlagerte Wechselspannung mit einer Frequenz von 1600 Hz sowie einer Spitze-Spitze-Spannung von 1800 Vpp und einer Gleichspannung von -400 V erzeugt wird, während die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 mit einer Vorspannung gespeist wird, die durch eine überlagerte Wechselspannung mit einer Frequenz von 1600 Hz sowie einer Spannung von 1000 Vpp und einer Gleichspannung von -650 V erzeugt wird. Unter diesen Bedingungen wird das vorstehend erwähnte Bilderzeugungsverfahren durchgeführt.
Ist demgegenüber die Haupt-Arbeitseinheit 1 ohne die Nebeneinheit 2 in den Hauptaufbau eingebaut, so daß die Schalter 26 und 27 nicht betätigt werden, wird zum Erzeugen eines Ladepotentials von -600 V die an die zweite Ladevorrichtung 12 angelegte Spannung auf -6,4 kV erhöht. Die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 wird mit einer Vorspannung gespeist, die durch eine überlagerte Wechselspannung mit einer Frequenz von 1600 Hz sowie einer Spitze-Spitze-Spannung von 1000 Vpp und einer Gleichspannung von -550 V erzeugt wird. Unter diesen Bedingungen wird der Bilderzeugungsvorgang durchgeführt. In diesem Zustand wird keine Spannung an die erste Ladevorrichtung 21 oder die erste Entwicklungsvorrichtung 23 angelegt.
Wie vorstehend beschrieben kann nun durch das Bereitstellen einer Signalquelle für die Nebeneinheit 2 zum Einstellen des Bilderzeugungszustands zwischen dem Latentbilderzeugungszustand und/oder dem Entwicklungszustand der Haupt-Arbeitseinheit 1 abhängig davon umgeschaltet werden, ob die Nebeneinheit 2 ein- oder ausgebaut ist, weshalb nun ein gewünschter Bilderzeugungsvorgang unabhängig davon ausgeführt werden kann, ob die Nebeneinheit 2 benutzt wird oder nicht.
Bei dem vorstehenden Beispiel sind der Latentbilderzeugungszustands-Umschalter 26 und der Entwicklungszustands-Umschalter 27 in dem Hauptaufbau angeordnet, während Vorsprünge 24 und 25 zum Betätigen der entsprechenden Schalter 26 und 27 in der Nebeneinheit 2 angeordnet sind. Die Vorsprünge 24 und 25 können jedoch auch in dem Hauptaufbau und die Schalter 26 und 27 in der Nebeneinheit 2 angeordnet sein. Außerdem ist die gemeinsame Verwendung nur eines Schalters zum Ein- und Ausschalten des Latentbilderzeugungs- und des Entwicklungszustands möglich.
Fig. 10 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die erste Ladevorrichtung 21 in der Haupt-Arbeitseinheit 1 und in der Nebeneinheit 2 nur die erste Entwicklungsvorrichtung 23 enthalten ist. Die anderen Anordnungen sind ähnlich dem Beispiel gemäß Fig. 6 und 7.
Bei dieser Anordnung ist das Ladepotential unabhängig davon identisch, ob die Nebeneinheit 2 ein- oder ausgebaut ist. Bei eingebauter Nebeneinheit 2 ändert sich jedoch die Belastung der Vorspannungsquelle des Hauptgeräts, weil zwei Entwicklungsvorrichtungen betrieben werden, wohingegen bei nicht eingebauter Nebeneinheit 2 lediglich eine Entwicklungsvorrichtung betrieben wird. Deshalb muß der Spannungspegel der Vorspannungsquelle für die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 verändert werden. Zum Erfüllen dieser Forderung ist ein Vorsprung 25 benachbart von einem Ende der Nebeneinheit 2 im Beispiel gemäß Fig. 10 zum Betätigen des Entwicklungszustands-Umschalters 27 (Fig. 9) in dem Hauptaufbau ausgebildet. Durch den Schalter 27 wird das aus der Vorspannungsquelle an die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 angelegte Ausgangssignal auf einen geeigneten Bereich abhängig davon verändert, ob die Nebeneinheit 2 ein- oder ausgebaut ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Latentbilderzeugungszustand falls erforderlich in derselben Weise wie bei dem unter Bezug auf Fig. 7 beschriebenen Ausführungsbeispiel umgeschaltet werden.
Weiterhin wird ein anderes Beispiel der automatischen Einstellung des Bilderzeugungszustands bei den Anordnungen der Haupt-Arbeitseinheit und der Nebeneinheit beschrieben, die ähnlich denen gemäß Fig. 10 sind.
Gemäß Fig. 11 erfüllt die Lagebeziehung zwischen der lichtempfindlichen Trommel 11 und der in der Nebeneinheit 2 enthaltenen ersten Entwicklungsvorrichtung 23 bei an die Haupt- Arbeitseinheit 1 angebauter Nebeneinheit 2 vorgegebene Bedingungen. Beispielsweise wird ein Abstand zwischen der lichtempfindlichen Trommel 11 und einem Entwicklerträgerteil 231 wie einem Entwicklungszylinder oder dergleichen stets auf einem vorgegebenen Wert gehalten, indem an entgegengesetzten Enden des Entwicklerträgerteils 231 angeordnete Anlageteile 232 an den Umfang der lichtempfindlichen Trommel 11 anstoßen. Eine Feder 233 dient zum Andrücken der Anlageteile 232 an den Umfang der lichtempfindlichen Trommel 11 mit einem geeigneten Druck.
Wie in Fig. 11 dargestellt speisen Spannungsquellen E1 und E2 jeweils die erste und die zweite Entwicklungsvorrichtung 23 und 14 mit Vorspannungen. Sie sind über Verbinder 31 und 32 an das Entwicklerträgerteil 231 und 141 der Entwicklungsvorrichtungen 23 und 14 angeschlossen. Kontakte 31a, 31b, 32a und 32b der Verbinder 31 und 32 sind an einer Seitenwand der entsprechenden Einheit 2 und 1 sowie in dem Hauptaufbau jeweils entsprechend den zugehörigen Verbindern derart angeordnet, daß sie sich beim Einbau der Einheiten 2 und 1 in den Hauptaufbau automatisch berühren. Eine Übertragungsladevorrichtung 8 und eine Bildfixiervorrichtung 10 sind bei diesem Ausführungsbeispiel in dem Hauptaufbau angebracht.
Im Betrieb wird die lichtempfindliche Trommel 11 mit der organischen Photoleiterschicht als lichtempfindliche Schicht durch die erste Ladevorrichtung 21 mit negativer Polarität gleichmäßig aufgeladen, beispielsweise auf -600 V, und durch das Belichtungsfenster 22 dem ersten Bild-Lichtstrahl 6 wie einem Format zum Erzeugen eines Potentials von -100 V als Potential eines belichteten Bereichs ausgesetzt.
Ein derart erzeugtes elektrostatisches Latentbild wird durch einen in der ersten Entwicklungsvorrichtung 24 enthaltenen ersten Farbtoner entwickelt. Die erste Entwicklungsvorrichtung 23 ist eine Magnetbürstenvorrichtung mit einem Zweikomponentenentwickler, der Magnetpartikel wie Ferrit und farbige Tonerpartikel (beispielsweise rot) enthält. Über den Verbinder 31 wird eine Entwicklungsvorspannung von der Spannungsquelle E1 des Hauptaufbaus an die erste Entwicklungsvorrichtung 23 angelegt. Die Entwicklungsvorspannung ist beispielsweise eine überlagerte Spannung einer Wechselspannung mit einer Frequenz von 1600 Hz sowie einer Spitze-Spitze- Spannung von 1800 Vpp und einer Gleichspannung von -500 V.
Daraufhin wird die lichtempfindliche Trommel 11 erneut durch die zweite Ladevorrichtung 12 mit negativer Polarität gleichmäßig aufgeladen, wodurch das Potential des durch die erste Entwicklungsvorrichtung 23 erzeugten Tonerbilds auf -600 V erhöht wird. Daraufhin wird die lichtempfindliche Trommel 11 durch das Belichtungsfenster 13 dem zweiten Bild-Lichtstrahl 7 wie Daten ausgesetzt. Der zweite Bild-Lichtstrahl 7 führt zum Erzeugen eines zweiten elektrostatischen Latentbildes eine Raster-Abtastung der lichtempfindlichen Trommel 11 in derselben Weise wie der erste Bild-Lichtstrahl 6 durch.
Das zweite elektrostatische Latentbild wird beispielsweise mit schwarzem Toner durch die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 entwickelt. Die Entwicklungsvorrichtung 14 gehört zu den kontaktlosen Vorrichtungen wie die, die in der japanischen Offenlegungsschrift 18658/1980 offenbart ist und einen Einkomponenten-Magnettoner verwendet. An die Entwicklungsvorrichtung 14 wird über den Verbinder 32 eine Entwicklungsvorspannung von der Spannungsquelle E2 des Hauptaufbaus angelegt. Die Entwicklungsvorspannung wird durch Überlagerung einer Wechselspannung mit einer Frequenz von 1600 Hz sowie einer Spitze-Spitze-Spannung von 1100 Vpp und einer Gleichspannung von -550 V erzeugt.
Auf diese Weise wird auf der lichtempfindlichen Trommel 11 gemäß verschiedenen Teilen der Bildinformationen ein zweifarbiges Tonerbild erzeugt und das Tonerbild zugleich durch eine Übertragungsvorrichtung 8 auf ein Übertragungsblatt P übertragen.
Falls die erste Entwicklungsvorrichtung 23 oder die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 leer wird, wird die Nebeneinheit 2 aus der Haupt-Arbeitseinheit 1 ausgebaut und die Einheit, die die leere Entwicklungsvorrichtung enthält, gegen eine neue Einheit ausgetauscht. Dadurch kann die verbleibende Einheit solange verwendet werden, bis der Toner darin aufgebraucht ist, weshalb das Erzeugen von zweifarbige Ausdrucken ohne Tonerverschwendung stets möglich ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält die Entwicklungsvorrichtung 14 der Haupt-Arbeitseinheit 1 den schwarzen Toner, der relativ häufig benötigt wird, und die in der Entwicklungsvorrichtung 14 enthaltene Tonermenge wird an die Lebensdauer der lichtempfindlichen Trommel 11 angepaßt. Dies ist aus wirtschaftlichen und betrieblichen Gründen für eine allgemeine Verwendung vorzuziehen.
Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Spannungsquelle E für die erste Entwicklungsvorrichtung 23 und die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 sowie ein Verbinder 30 gemeinsam von den Entwicklungsvorrichtungen 23 und 14 benutzt werden. Die anderen Bauteile sind ähnlich wie bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel.
Für diese Anordnung reichen nur eine Vorspannungsquelle E und nur ein Verbinder aus, weshalb diese Anordnung aus wirtschaftlichen Gründen vorteilhaft ist. In diesem Fall ist der Verbinder 30 derart aufgebaut, daß wie in dem Fall gemäß Fig. 11 durch den Einbau der Haupt-Arbeitseinheit 1 in den Hauptaufbau die Kontakte 30a und 30b des Verbinders 30 automatisch verbunden werden. Die erste Entwicklungsvorrichtung 23 der Nebeneinheit 2 wird beispielsweise dadurch an die Spannungsquelle E angeschlossen, daß die Nebeneinheit 2 in die Haupt- Arbeitseinheit 1 eingesetzt wird.
In vielen Fällen sind die Zustände der an die erste Entwicklungsvorrichtung 23 und die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 angelegten Entwicklungsvorspannungen verschieden. In einem solchen Fall kann die Entwicklungsvorspannung über eine Impedanzschaltung EC, die ein Widerstandselement, ein Kondensatorelement, ein Spulenelement oder eine Kombination daraus aufweist, an eine der Entwicklungsvorrichtungen angelegt werden.
Wenn beispielsweise die erste Entwicklungsvorrichtung 23 mit einer Vorspannung gespeist wird, die durch Überlagerung einer Wechselspannung mit einer Frequenz von 1600 Hz sowie einer Spitze-Spitze-Spannung von 1800 Vpp und einer Gleichspannung von -500 V erzeugt wird, während die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 mit einer Vorspannung gespeist wird, die durch Überlagerung einer Wechselspannung mit einer Frequenz von 1600 Hz sowie einer Spitze-Spitze-Spannung von 1100 Vpp erzeugt wird, wird die Vorspannung über eine in Fig. 12 dargestellte Impedanzschaltung EC an die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 angelegt, während die andere Entwicklungsvorrichtung, d. h. die erste Entwicklungsvorrichtung direkt von der Spannungsquelle E gespeist wird. In diesem Fall wird der Zustand der Spannungsquelle E an den Entwicklungsvorspannungs- Zustand der ersten Entwicklungsvorrichtung angepaßt.
Nachstehend wird der Aufbau der Impedanzschaltung EC beschrieben. Fig. 13 stellt eine Ersatzschaltung in dem Fall dar, daß die erste Entwicklungsvorrichtung 23 eine Impedanz Z&sub1; und die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 eine Impedanz Z&sub2; aufweist.
An die erste Entwicklungsvorrichtung 23 wird eine Ausgangsspannung V der Entwicklungsvorspannungsquelle E angelegt, die beispielsweise eine Vorspannung ist, die durch Überlagerung einer Wechselspannung mit einer Frequenz von 1600 Hz sowie einer Spitze-Spitze-Spannung von 1800 Vpp und einer Gleichspannung von -500 V erzeugt wird.
Demgegenüber wird bei der zweiten Entwicklungsvorrichtung 14 eine Impedanzschaltung EC mit einer Impedanz Z in Reihe geschaltet, weshalb eine Spannung
V&sub2; = V·Z&sub2;/(Z+Z&sub2;) (1)
an die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 angelegt wird. Allgemein wird eine Entwicklungsvorrichtung elektrisch als eine Ersatzschaltung aus einem Kondensator und einem Widerstand dargestellt. Eine Ersatzschaltung für die an die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 angelegte Entwicklungsvorspannung ist in Fig. 14 dargestellt.
Die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 mit der Impedanz Z&sub2; wird als eine Parallelschaltung aus einem Kondensator C&sub2; und einem Widerstand R&sub2; dargestellt. Eine Parallelschaltung aus einem Kondensator C und einem Widerstand R ist als Impedanzschaltung EC mit einer Impedanz Z in Reihe mit der Spannungsquelle E und der zweiten Entwicklungsvorrichtung 14 geschaltet.
In diesem Fall gilt
Z = R/(1 + ω²R²C²)½ (2)
und
Z&sub2; = R/(1 + ω²R&sub2;²C&sub2;²)½ (3),
wobei ω = 2πf und f eine Frequenz der Spannungsquelle ist.
Bei der bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten zweiten Entwicklungsvorrichtung 14 betrugen R&sub2; 1000 MΩ und C&sub2; 120 pF. Deshalb ergibt sich bei einem Wechselspannungsanteil mit f = 1600 Hz der Entwicklungsvorspannung V aus den Gleichungen (3) und (2) Folgendes:
Z&sub2; = 1/ωC&sub2; (weil ω²R&sub2;²C&sub2;² deutlich größer als 1 ist).
Z = 1/ωC (weil ω²R²C² deutlich größer als 1 ist).
Daher beträgt der Wechselspannungsanteil V2,AC der Vorspannung V&sub2; der zweiten Entwicklungsvorrichtung nach Gleichung (1)
V2,AC = V·Z&sub2;/(Z+Z&sub2;) = VAC·C/(C+C&sub2;) (4).
Damit beispielsweise V2,AC = 1100 Vpp eingestellt wird, ist VAC = 1800 Vpp und deshalb gilt
1100 = 1800·C/(C+120) (5).
Deshalb wird für C ein Wert von 189 (pF) gewählt.
Für den Gleichspannungsanteil der Entwicklungsvorspannung V gilt Z = R und Z&sub2; = R&sub2; (weil ω = 0 gilt), weshalb sich der Gleichspannungsanteil V2,DC der Entwicklungsvorspannung V&sub2; der zweiten Entwicklungsvorrichtung zu
V2,DC = VDC·R&sub2;/(R+R&sub2;) (6)
ergibt.
Damit V2,DC = -450 V und VDC = -500 V betragen, muß gelten
-450 = 100·(-500)/(R+100)
R 10 MΩ.
Daher wird bei diesem Ausführungsbeispiel die an die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 angelegte Entwicklungsvorspannung dadurch auf einen gewünschten Pegel eingestellt, daß die Impedanzschaltung EC, die aus einer Parallelschaltung eines Kondensators C = 189 pF und eines Widerstands R = 10 MΩ besteht, in Reihe mit der Entwicklungsvorrichtung 14 geschaltet wird.
Fig. 15 zeigt einen Längsschnitt einer Arbeitseinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Entwicklungsvorrichtung 23 in der Haupt-Arbeitseinheit 1 enthalten, wohingegen die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 in der Nebeneinheit 2 enthalten ist. Die anderen Bauteile sind ähnlich wie die des vorstehenden Ausführungsbeispiels.
Die Nebeneinheit 2 ist beispielsweise durch Befestigungsösen 28, die auf der Nebeneinheit 2 ausgebildet sind und an Achsen der Haupt-Arbeitseinheit 1 befestigt werden, abnehmbar an die Haupt-Arbeitseinheit 1 anbaubar.
Ein zweifarbiges Bild wird durch denselben Vorgang wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 erzeugt. Bei diesem Ausführungsbeispiel gehört die erste Entwicklungsvorrichtung 23 zu der Art der Magnetbürstenentwicklung, bei der ein Zweikomponentenentwickler verwendet wird, der einen schwarzen Toner und Magnetpartikel aus Ferrit oder dergleichen enthält. Es kann jedoch auch eine sogenannte Sprung-Entwicklungsvorrichtung eingesetzt werden, die einen Einkomponenten-Magnettoner verwendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die zweite Entwicklungsvorrichtung 14 eine kontaktlose Zweikomponenten-Ausführung, bei der durch einen Zweikomponenten-Entwickler, der Farbtonerpartikel (beispielsweise rot) und Magnetpartikel aus Ferrit oder dergleichen enthält, eine Magnetbürste gebildet wird und bei der die Magnetbürste gegenüber der lichtempfindlichen Trommel 11 angeordnet ist, ohne diese zu berühren. Die Ausführungen der Entwicklungsvorrichtungen sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Außerdem können bei diesem Ausführungsbeispiel ähnlich wie bei dem Fall des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 12 die Entwicklungsvorspannungsquelle und der Verbinder für die Entwicklungsvorrichtungen 23 und 14 gemeinsam verwendet werden.
Es ist anzumerken, daß die Erfindung auf einen Fall angewandt werden kann, bei dem ein Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen von Bildern mit drei oder mehr Farben zwei oder mehr Entwicklungsvorrichtungen verwendet.
Wie vorstehend beschrieben wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Bilderzeugungszustand wie der Latentbilderzeugungs- und der Entwicklungszustand abhängig davon gewählt, ob die Nebeneinheit 2 ein- oder ausgebaut ist, so daß in beiden Fällen gute Bilder erzeugt werden können. Beim Latentbilderzeugungszustand können sowohl Belichtungsmenge oder dergleichen als auch Lademenge verändert werden. Beim Entwicklungszustand können sowohl ein Abstand zwischen der lichtempfindlichen Trommel und dem Entwicklerträgerteil (Entwicklungszylinder) als auch die Entwicklungsvorspannung verändert werden.
Außerdem können zwei Informationsbestandteile selbst dann gedruckt werden, wenn die Nebeneinheit ausgebaut ist, falls die Anordnung derart beschaffen ist, daß bei ausgebauter Nebeneinheit das Signal derart geschaltet wird, daß die durch die Nebeneinheit zu druckenden Informationen zugleich durch die Haupt-Arbeitseinheit gedruckt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der in der Entwicklungsvorrichtung 23 der Nebeneinheit enthaltene Toner ein Farbtoner, wobei sich die Tonereigenschaften verschiedener Farben und deshalb die Entwicklungseigenschaften unterscheiden. Daraus folgt, daß unterschiedliche Vorspannungen angelegt werden müssen, wenn eine Entwicklungsvorrichtung verwendet wird, die roten Toner enthält, und eine Entwicklungsvorrichtung verwendet wird, die blauen Toner enthält. In einem solchen Fall können die Entwicklungsvorspannungen verändert werden, so daß die jeweiligen Entwicklungsvorrichtungen der Nebeneinheiten mit geeigneten Vorspannungen gespeist werden.
Nachstehend wird der Anbau und die Positionierung der Nebeneinheit an die Haupt-Arbeitseinheit beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Aufbau der Einheit derselbe wie der in Verbindung mit Fig. 10 beschriebene.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden bei An- oder Abbau, insbesondere aber bei Abbau der die Entwicklungsvorrichtung enthaltenden Nebeneinheit der Druck auf die Entwicklungsvorrichtung der Nebeneinheit durch Öffnen eines Abdeckungsteils der Haupt-Arbeitseinheit aufgehoben, damit die Nebeneinheit ohne Probleme herausgenommen werden kann.
Bei Anbau der Nebeneinheit wird diese durch Öffnen des Abdeckungsteils durch eine Öffnung in die Haupt-Arbeitseinheit eingesetzt, woraufhin das Abdeckungsteil geschlossen wird, wodurch die Entwicklungsvorrichtung der Nebeneinheit angedrückt und von einer Andrückvorrichtung in einer vorgegebenen Lagebeziehung in bezug auf das Latentbildträgerteil der Haupt-Arbeitseinheit gehalten und auf diese Weise eine Arbeits- bzw. Montagelage hergestellt wird.
Daher ist der An- und Abbau der Nebeneinheit an die bzw. von der Haupt-Arbeitseinheit so leicht und einfach, daß auch Bedienungspersonen, die mit Bilderzeugungsgeräten nicht vertraut sind, die Einheiten fehlerfrei handhaben können.
Darüber hinaus ist, da die Nebeneinheiten normalerweise im wesentlichen vollständig in der Haupt-Arbeitseinheit untergebracht sind und die Nebeneinheit von dem Abdeckungsteil geschützt wird, die Handhabung der Einheiten ähnlich wie die einer einzelnen Einheit.

Beispiel 1 (Fig. 16-21)

Fig. 20 stellt ein Beispiel eines Zweifarben-Laserstrahldruckers (LBP) mit einer erfindungsgemäß aufgebauten Arbeitseinheit dar.

(1) Arbeitsweise des Druckers

Eine Arbeitseinheit A ist an einer vorgegebenen Stelle und in einer vorgegebenen Lage in den Hauptaufbau des Druckers eingebaut. Die Arbeitseinheit A dieses Ausführungsbeispiels enthält eine lichtempfindliche Trommel 51, eine erste Ladevorrichtung 52, eine Farbentwicklungsvorrichtung 53, eine zweite Ladevorrichtung 54, eine Schwarzentwicklungsvorrichtung 55 und eine Reinigungsvorrichtung 56, d. h. sie enthält sechs Arbeitsvorrichtungen. Von diesen sechs Arbeitsvorrichtungen sind die fünf Arbeitsvorrichtungen 51, 52, 54, 55 und 56 in der Haupt-Arbeitseinheit enthalten, während die Farbentwicklungsvorrichtung 53 in der Nebeneinheit enthalten ist, die abnehmbar in die nachstehend ausführlicher beschriebene Haupt-Arbeitseinheit einbaubar ist.
Nachdem ein Druckbeginn-Signal erzeugt worden ist, wird die lichtempfindliche Trommel 51 in Pfeilrichtung, d. h. im Uhrzeigersinn, mit einer vorgegebenen Umfangsgeschwindigkeit gedreht. Deren Oberfläche wird durch die erste Ladevorrichtung 52 gleichmäßig aufgeladen und dann auf abtastende Weise einem Laserstrahl L1 ausgesetzt, der einem ersten Bildinformationssignal entspricht und von einer Laser-Abtastvorrichtung 57 erzeugt und über Spiegel 58 und 59 und durch einen im Arbeitseinheits-Gehäuse 75 ausgebildeten ersten Schlitz 101 geleitet wird. Durch diesen Vorgang wird ein elektrostatisches Latentbild gemäß dem ersten Bildinformationssignal auf der Oberfläche der sich drehenden lichtempfindlichen Trommel 51 erzeugt und das Latentbild durch die Farbentwicklungsvorrichtung 53 entwickelt, die beispielsweise roten Toner enthält.
Daraufhin wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 51 durch die zweite Ladevorrichtung 54 wiederum gleichmäßig aufgeladen und auf abtastende Weise einem Laserstrahl L2 ausgesetzt, der dem zweiten Bildinformationssignal entspricht und durch die Laser-Abtastvorrichtung 57 erzeugt und über Spiegel 60 und 61 durch einen im Arbeitseinheits-Gehäuse 75 ausgebildeten zweiten Schlitz 102 geleitet wird. Dadurch wird ein elektrostatisches Latentbild gemäß dem zweiten Bildinformationssignal erzeugt und durch die Schwarzentwicklungsvorrichtung 55 mit schwarzem Toner entwickelt.
Auf diese Weise werden auf der Oberfläche der sich drehenden lichtempfindlichen Trommel 51 ein mit Farbtoner entwickeltes Bild, das dem ersten Bildinformationssignal entspricht, und ein mit schwarzem Toner entwickeltes Bild erzeugt, das dem zweiten Bildinformationssignal entspricht.
Demgegenüber werden Übertragungsblätter P einzeln von einem Blattbehälter 62 durch eine Zufuhrwalze 63 zugeführt. Das Übertragungsblatt P wird durch Führungswände 64 und 65 einem Lagegenauigkeits-Walzenpaar 66 zugeführt. Das Übertragungsplatt P wird zeitgesteuert mit einem Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 51 durch das Lagegenauigkeits-Walzenpaar 66 einer Bildübertragungsstation zugeführt, bei der sich die lichtempfindliche Trommel 51 und die Übertragungsladevorrichtung 67 gegenüberliegen. In der Übertragungsstation wird das zwei farbige Tonerbild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 51 auf das Übertragungsblatt P übertragen.
Das durch die Bildübertragungsstation geführte Übertragungsblatt P wird von der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 51 gelöst und von einer Fördervorrichtung 68 in eine Bildfixiervorrichtung 69 eingeführt, in der das übertragene Tonerbild fixiert wird. Das Blatt P wird dann durch eine Führungswand 70, ein Austragewalzenpaar 71 und eine Austrageöffnung 72 als zweifarbiger Druck auf einen Austrag 73 ausgetragen.
Nach der Bildübertragung wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 51 durch die Reinigungsvorrichtung gereinigt, so daß verbleibender Toner und andere Fremdsubstanzen entfernt werden und die lichtempfindliche Trommel 51 damit für einen erneuten Bilderzeugungsvorgang vorbereitet ist.
In Fig. 20 befindet sich die rechte Seite des Druckers wie in dieser Figur dargestellt an der Vorderseite, an der eine Gehäuse-Vordertür 74 vorgesehen ist. Die Gehäuse-Vordertür 74 ist bei Lösen einer nicht dargestellten Verriegelungsvorrichtung um ein Scharnier 74a im unteren Teil des Druckers wie in Fig. 21 dargestellt in bezug auf den Hauptaufbau des Druckers drehbar. Auf der Innenseite der Gehäuse-Vordertür 74 sind die Führungswände 64 und 65, das Lagegenauigkeits-Walzenpaar 66, die Übertragungs-Ladevorrichtung 67 und die Fördervorrichtung 68 eingebaut, weshalb durch das Öffnen der Gehäuse-Vordertür 74 des Druckers das Innere des Druckers gut zugänglich wird.
Bei Einbau der Arbeitseinheit A in den Drucker wird die Gehäuse-Vordertür 74 geöffnet und die Arbeitseinheit A auf der nach oben zeigenden Innenseite der Gehäuse-Vordertür 74 an einer vorgegebenen Stelle sowie in einer vorgegebenen Lage durch eine nicht dargestellte Verriegelungsvorrichtung eingebaut. Die Gehäuse-Vordertür 74 wird mit dem Hauptaufbau des Druckers verschlossen und dadurch durch die Verriegelungsvorrichtung verriegelt, wodurch die Arbeitseinheit A an einer vorgegebenen Stelle und in einer vorgegebenen Lage in den Hauptaufbau des Druckers wie in Fig. 20 dargestellt eingebaut wird. Bei Entnahme der Arbeitseinheit A wird der umgekehrte Vorgang durchgeführt.

(2) Arbeitseinheit A (Fig. 16-19)

Fig. 16 ist eine Schnittansicht eines Hauptteils der Arbeitseinheit A, Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines Andrückmechanismusses und Fig. 18 eine äußere perspektivische Ansicht der Arbeitseinheit A. Fig. 19 stellt den Ein- und Ausbau der Nebeneinheit dar.
Die Arbeitseinheit A enthält sechs Arbeitsvorrichtungen, d. h. eine lichtempfindliche Trommel 51, eine erste Ladevorrichtung 52, eine Farbentwicklungsvorrichtung 53, eine zweite Ladevorrichtung 54, eine Schwarzentwicklungsvorrichtung 55 und eine Reinigungsvorrichtung 56. Von diesen sechs Arbeitsvorrichtungen sind fünf Arbeitsvorrichtungen, nämlich die Arbeitsvorrichtungen 51, 52, 54, 55 und 56 in der Haupt-Arbeitseinheit enthalten, während die Farbentwicklungsvorrichtung 53 in der Nebeneinheit enthalten ist, die abnehmbar in die Haupt-Arbeitseinheit einbaubar ist.
Wie aus Fig. 16 ersichtlich ist, enthält die Haupt-Arbeitseinheit ein Gehäuse 75 und eine Verstärkungsstrebe. In dem Gehäuse 75 sind die lichtempfindliche Trommel 51, die erste Ladevorrichtung 52, die zweite Ladevorrichtung 54, die Schwarzentwicklungsvorrichtung 55 und die Reinigungsvorrichtung 56 in einer vorgegebenen relativen Lagebeziehung zueinander eingebaut.
Die lichtempfindliche Trommel 51 weist eine Mittelwelle 51A auf, deren Wellenzapfen sich in den linken und rechten Seitenwänden 77 und 77 des Gehäuses 75 befinden. Die erste und zweite Ladevorrichtung 52 und 54 sind auf einem nicht dargestellten festliegenden Teil befestigt.
Die Schwarzentwicklungsvorrichtung 55 weist Seitenwände auf, die an vorgegebenen symmetrischen Stellen mit Löchern 55a versehen sind. Dementsprechend weist das Gehäuse 75 Seitenwände 77 auf, die mit Löchern versehen sind. In die Löcher 55a der Entwicklungsvorrichtung 55 und des Gehäuses 75 werden Haltestifte 78 eingesetzt, die auf der Außenfläche der Gehäuse-Seitenwand durch gemeinsames Verschrauben mit einer Halteplatte 78a (Fig. 18) befestigt sind. Daher wird die Schwarzentwicklungsvorrichtung 55 zwischen den Seitenwänden 77 und 77 des Gehäuses 75 von den Haltestiften 78 derart gehalten, daß sie schwingen kann. Stifte 55b sind in vorgegebenen symmetrischen Stellen auf den Seitenwänden der Schwarzentwicklungsvorrichtung 55 befestigt, während Stifte 79 an vorgegebenen symmetrischen Stellen auf den Innenseiten der Seitenwände 77 und 77 des Gehäuses 75 befestigt sind. Zwischen den Stiften 55b und 79 wird eine Feder 80 gespannt, so daß die Schwarzentwicklungsvorrichtung 55 normalerweise durch die Spannfeder im Uhrzeigersinn in Fig. 16 um den Haltestift 78 gedrückt wird. Der Entwicklungszylinder 55A oder (nicht dargestellte) Abstandswalzen an ihren entgegengesetzten Enden berühren normalerweise mit einem vorgegebenen Druck die lichtempfindliche Trommel 51.
Die Reinigungsvorrichtung 56 enthält eine Reinigungsklinge 56A, deren eines Ende normalerweise an die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 51 angedrückt wird.
Die Reinigungsvorrichtung 56 enthält einen Andrückarmsockel 81, der fest an einem festliegenden Teil wie eine Außenfläche einer Abteilungswand der Reinigungsvorrichtung 56 montiert ist, einen Andrückarm 83, der zur Drehung um eine Welle 82 auf dem Andrückarmsockel 81 montiert ist, eine Halterung 85, die fest auf einem festliegenden Teil wie eine Außenfläche der Abteilungswand der Reinigungsvorrichtung 56 montiert ist, und eine Druckfeder 87, die zwischen einem von der Halterung 85 gehaltenen Stift 86 und einem Stift 84 auf einem Andrückarm 83 gespannt wird. Der Andrückarm-Mechanismus, der die Bauteile 81-87 enthält, ist auf beiden Seiten des Gehäuses 75 angeordnet.
Die Arbeitseinheit ist mit einer Arbeitseinheits-Abdeckung 88 versehen, die einen Teil des Arbeitseinheits-Gehäuses 75 zum Schutz der darin eingebauten Nebeneinheit bildet. Die Arbeitseinheits-Abdeckung 88 und die beiden Andrückarm-Mechanismen hängen wie in Fig. 17 dargestellt miteinander zusammen. Wie aus Fig. 17 ersichtlich ist, weist ein Tragarm 89, der eine Einheit mit der Abdeckung 88 bildet und von ihrer Rückseite vorspringt, zwei Öffnungen 90 und 91 auf, die zur Aufnahme der Wellen im wesentlichen senkrecht angeordnet sind. Der Andrückarm-Sockel 81 auf der Seite der Andrückarm- Welle 82 wird verlängert und in die untere Öffnung 91 des Tragarms 89 auf der Seite der Abdeckung 88 eingesetzt, so daß eine Verlängerung 82a von der Öffnung 91 aufgenommen wird. Die Abdeckung 88 ist um den verlängerten Abschnitt 82a der Welle drehbar. Der Federhaltestift 84 wird auf der Seite des Andrückarms 83 auch verlängert und der verlängerte Abschnitt 84a von der oberen Öffnung 90 des Tragarms 89 auf der Seite der Abdeckung 88 aufgenommen. Die Öffnung 90 hat einen Durchmesser, der größer als der des darin eingesetzten verlängerten Abschnitts 84a ist.
Wie aus Fig. 16 ersichtlich ist, ist an einem oberen Abschnitt der Abdeckung 88 eine elastische Verriegelungsklinke 92 vorgesehen, die gemäß Fig. 16 und 18 in eine Kante der Öffnung 75a des Gehäuses 75 der Arbeitseinheit zum Verriegeln der Abdeckung in einem abgeschlossenen Zustand elastisch eingreift. Bei Bewegung der Verriegelungsklinke 92 gegen seine Federkraft zu seinem Lösen von der Öffnungskante 75a kann die Abdeckung 88 durch Drehen um eine Welle 82a (Fig. 19) geöffnet werden.
Die als Nebeneinheit dienende Farbentwicklungsvorrichtung 53 ist an ihren Längsseiten mit symmetrisch angeordneten Führungsstiften 93 und Druckaufnahmestiften versehen. Außerdem ist eine Verschlußplatte 95 als Abdeckungsteil zum Schutz eines belichteten Teils des Entwicklungszylinders 53A (des dem lichtempfindlichen Teil 51 gegenüberliegenden Abschnitts) vorgesehen. Die Verschlußplatte 95 ist zu der belichteten Oberfläche des Entwicklungszylinders 53A hin und von ihr weg um eine Welle 95a drehbar und wird normalerweise von einer Druckfeder 95b (Fig. 19) zur Schließposition hin gedrückt. Ein Verschlußhebel 95c bildet ebenso eine Einheit mit der Verschlußplatte 95 wie ein nach außen vorspringender Stift 95d eine Einheit mit dem Hebel 95c bildet.
Bezugszeichen 96 (Fig. 18 und 19) bezeichnet eine Führungsnut zum Führen der ein- oder auszubauenden Nebeneinheit, wobei die Führungsnut in jeder Seitenwand des Gehäuses 75 der Haupt-Arbeitseinheit vorgesehen ist. Die Führungsnute führen die Führungsstifte 93 der Abdeckung der Entwicklungsvorrichtung 53.
Bezugszeichen 98 (Fig. 16) bezeichnet Nockenteile, die an den Innenseiten der Seitenwände 77 und 77 des Gehäuses 75 der Haupt-Arbeitseinheit an symmetrischen Stellen montiert sind. Den Nockenteilen entsprechen die Stifte 95d des Verschlußhebels 95c der Farbentwicklungsvorrichtung 53.

(3) Ein- und Ausbau der Nebeneinheit

Fig. 16 zeigt einen Zustand, bei dem eine Farbentwicklungsvorrichtung 53, die die Nebeneinheit bildet, ordnungsgemäß in die Haupt-Arbeitseinheit eingebaut ist. In diesem Zustand ist die Abdeckung vollkommen geschlossen, was durch das Ineinandergreifen der Öffnungskante 75a und der Verriegelungsklinke 92 beständig gewährleistet wird. Der Führungsstift 93 der Entwicklungsvorrichtung 53 greift dabei in die Führungsnut 96 der Haupt-Arbeitseinheit (Fig. 18) ein.
Die Verschlußplatte 95 ist von der Vorderseite des Entwicklungszylinders 53A ausreichend nach unten geöffnet und wird von dem Stift 95d des Verschlußhebels 95c, der sich auf der oberen Oberfläche des Nockenteils 98 befindet, und dem Hebel 95c, der im Uhrzeigersinn um den Schließer 95a gegen die Feder 95b gedreht wird, in der Freigabeposition gehalten.
Anschließend wird die geöffnete Abdeckung 88 (Fig. 19) in Schließrichtung gegen den Druck der Feder 87 im Anfangs zu stand gedreht. Während des Drehvorgangs bewegt sich die Feder 87 nach oben über die Lage der Drehwelle 82 des Andrückarms 83 hinaus, woraufhin die Spannkraft der Feder 87 auf den Andrückarm 83 eine positive Drehkraft im Uhrzeigersinn um die Welle 82 ausübt, so daß sich die Abdeckung 88 automatisch zusammen mit dem Andrückarm 83 in die Schließrichtung dreht. Die Endfläche 83a des Andrückarms 83 stößt an einen Druckaufnahmestift 94 der Farbentwicklungsvorrichtung 53 zum Eindrücken des Stiftes 94 an. Daher wird die eingesetzte Farbentwicklungsvorrichtung 53 an die lichtempfindliche Trommel 51 angedrückt, so daß der Entwicklungszylinder 53A oder die Abstandswalzen an ihren Längsenden der Farbentwicklungsvorrichtung 53 an die lichtempfindliche Trommel 51 angedrückt werden.
Daraufhin wird die Verriegelungsklinke 92 der Abdeckung 88 leicht eingedrückt, so daß sie in die Öffnungskante 75a eingreift. Dadurch ist der Einbau der Nebeneinheit 53 abgeschlossen, so daß die Lage der Arbeitseinheit A ist wie in Fig. 16 angegeben.
Bei Einbau der Nebeneinheit 53 in die Haupt-Arbeitseinheit (Fig. 16 und 17) berührt die Welle 84a (Fig. 17) der Seite des Andrückmechanismusses die Öffnung 90 der Abdeckung 88 nicht, in die sie eingreift (der Durchmesser der Öffnung 90 ist größer als der Durchmesser der Welle 84a). Daher dient die Kraft der Druckfeder 87 vollständig zum Andrücken der Farbentwicklungsvorrichtung 53 als Nebeneinheit. Aus diesem Grund wird die Abdeckung 88 durch die auf sie übertragene Federkraft der Feder 87 nicht verformt und das Lösen der Verriegelung der Abdeckung 88 nicht verhindert.
In dem Zustand, in dem die Nebeneinheit 53 in die Haupt-Arbeitseinheit eingebaut ist, sind der Abstand zwischen den Innenflächen der Seitenwände 77 und 77 des Gehäuses 75 der Haupt-Arbeitseinheit und der Abstand zwischen den Sockelabschnitten der Führungsstifte 93 der Farbentwicklungsvorrichtung 53 als Nebeneinheit im wesentlichen gleich, weshalb die Nebeneinheit 53 ohne größeren Spielraum in der Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 51 festgehalten wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Arbeitseinheit A dergestalt, daß die Nebeneinheit 53 nur durch Öffnen der Abdeckung 88 herausgenommen werden kann. Bei Einbau der Nebeneinheit 53 genügt das Einsetzen der Nebeneinheit 53 in die Haupt-Arbeitseinheit entlang der Führungsnut 96 und daraufhin das Schließen der Abdeckung 88. Dadurch wird die Nebeneinheit 53 in die richtige Lage gebracht und unter Spannung gehalten. Deshalb sind Ein- und Ausbau der Nebeneinheit 53 in die bzw. aus der Haupt-Arbeitseinheit sehr einfach und leicht. Außerdem ist die Nebeneinheit 53 in der Haupt-Arbeitseinheit untergebracht, so daß die Handhabung der Arbeitseinheit A nahezu dieselbe ist wie die einer herkömmlichen Arbeitseinheit ohne Nebeneinheit, die für Kopiergeräte für den persönlichen Gebrauch verwendet werden.
Auf den Ein- und Ausbau der Entwicklungsvorrichtung 53 als Nebeneinheit in die bzw. aus der Haupt-Arbeitseinheit hin wird das Verschlußteil 95 zum Schutz der Entwicklungsvorrichtung automatisch geöffnet und geschlossen, weshalb die Bedienungsperson zur Vermeidung falscher Handhabung der Nebeneinheit die Verschlußteile nicht beachten muß.
Da bei Herausnahme der Nebeneinheit das Verschlußteil zum Abdecken eines leicht verschmutzten Abschnitts oder eines Abschnitts dient, der nicht von den Händen der Bedienungsperson berührt werden sollte, ist die Handhabung der Nebeneinheit selbst leicht.

Beispiel 2 (Fig. 22 und 23)

Fig. 22 ist eine Schnittansicht einer Arbeitseinheit A gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig. 23 eine perspektivische Ansicht eines äußeren Erscheinungsbildes. Die ausführliche Beschreibung identischer Bauteile wie in dem vorstehenden Beispiel entfällt durch Versehen der entsprechenden Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält eine Nebeneinheit 110 eine Farbentwicklungsvorrichtung 53 und eine zweite Ladevorrichtung 54. Die Nebeneinheit ist mit Nebeneinheits-Führungen 111 an den Außenseiten ihrer Seitenwände und mit einigen Schienen 112 auf der Abdeckung 88 versehen. Die Nebeneinheits-Führungen 111 greifen in die Schienen 112 ein, so daß die Nebeneinheit 110 in die bzw. aus der Abdeckung 88 ein- oder ausgebaut werden kann. An jeder der Längsseiten der Abdeckung 88 ist eine Seiten-Verriegelung 113 (Fig. 23) in ihrer Mitte mit einem Vorsprung vorgesehen, der zum Verriegeln der Abdeckung 88 im abgeschlossenen Zustand in Öffnungen der Seitenwände 77 der Arbeitseinheit eingreifen kann. Die Nebeneinheit 110 ist außerdem mit einem Griff 114 versehen.
Die nachstehende Beschreibung bezieht sich auf den Ein- und Ausbau der Nebeneinheit 110. Zunächst wird die Arbeitseinheit A aus dem Hauptaufbau des Druckers herausgenommen und ähnlich wie in dem Fall gemäß Fig. 19 auf einen Tisch oder dergleichen gelegt. Durch leichtes Biegen der Seiten-Verriegelung 113 wird die Abdeckung 88 gelöst, damit sie geöffnet werden kann. Bei ihrer Öffnung dreht sich die Nebeneinheit 110 zusammen mit der Abdeckung 88 um die Welle 82a, da die Nebeneinheits-Führungen 111 mit den Schienen 112 verbunden sind. Die Bedienungsperson öffnet die Abdeckung 88 gegen die Spannkraft der Druckfeder 87 im Anfangszustand. Bewegt sich die Feder 87 über eine Lage hinaus, bei der sich die Wellen 86, 82 und 84 auf einer Linie befinden, bewegt der Andrückarm 83 die Druckfeder 87 in die Öffnungsrichtung, so daß die Nebeneinheit vom Andrücken des Andrückarms 83 automatisch gelöst wird.
Dies ist in Fig. 22 durch strichpunktierte Linien dargestellt. Daraufhin zieht die Bedienungsperson zum Herausnehmen der Nebeneinheit 110 den Griff 114 in Pfeilrichtung heraus.
Die Nebeneinheit 110 kann durch den umgekehrten Vorgang in die Haupt-Arbeitseinheit eingesetzt werden. Im einzelnen setzt die Bedienungsperson durch Einschieben des Griffs 114 die Arbeitseinheits-Führungen 111 auf die Schienen 112. Daraufhin wird die Abdeckung 88 geschlossen, wodurch sich die Nebeneinheit 110 zusammen mit der Abdeckung 88 bewegt und von dem Andrückarm 83 an einer vorgegebenen Stelle gehalten wird.
Wenn der Vorsprung der Seiten-Verriegelung 113 in die Öffnung der Seitenwand der Arbeitseinheit eingreift, ist die Abdeckung 88 verriegelt. Daher ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Ein- und Ausbau der Nebeneinheit 110 sehr einfach. Außerdem ist die Handhabung leicht, weil die Nebeneinheit 110 herausgenommen oder eingesetzt wird, wenn sich die Nebeneinheit 110 außerhalb der Haupt-Arbeitseinheit befindet, und weil sich die Nebeneinheit 110 zusammen mit der Abdeckung 88 bewegt.
Bei Auswechselung der Nebeneinheit 110 gegen eine neue wird die zweite Ladevorrichtung 54 zugleich auch ausgetauscht, wodurch ein stabilisierter Ladevorgang stets gewährleistet ist.

Beispiel 3 (Fig. 24)

Da dieses Ausführungsbeispiel ähnlich dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 16 ist, entfällt durch Versehen derselben Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen eine ausführliche Beschreibung.
Eine Andrück-Blattfeder 120 ist in der Mitte der Abdeckung 88 befestigt. Ist die Abdeckung 88 geschlossen, drückt die Andrück-Blattfeder 120 gegen eine durch gestrichelte Linien angedeutete Rückseite der Farbentwicklungsvorrichtung 53 als Nebeneinheit, wodurch der Entwicklungszylinder 53A mit einem vorgegebenen Druck an die lichtempfindliche Trommel 51 angedrückt wird. Die Blattfeder 120 ist in der Nähe der Mitte der Abdeckung 88 montiert, so daß sie ungefähr gegen die Mitte der Nebeneinheit 53 drückt, wodurch sie im wesentlichen gleichmäßig entlang der Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 51 angedrückt wird. Da der Andrückmechanismus für die Nebeneinheit 53 einfach ist, können deren Kosten verringert werden. Die Bedienung zum Ein- und Ausbau der Nebeneinheit 53 ist ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 16 und daher einfach und leicht.
Wie beschrieben ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel sowohl die Vielfarben-Bilderzeugung als auch die Wartung leicht, wodurch stets mehrfarbige Bilder sicher erzeugt werden können.
Da die Nebeneinheit abnehmbar in die Haupt-Arbeitseinheit einbaubar ist, können Farb- oder Entwicklungseigenschaften durch Auswechselung der Nebeneinheit verändert werden. Weiterhin können die Haupt-Arbeitseinheit und die Nebeneinheit einzeln gewartet werden, so daß deren Wartung wirtschaftlich ist.
Bei Veränderung des Bilderzeugungszustands der Arbeitseinheiten wird er automatisch auf den Ein- und Ausbau der Nebeneinheit hin erfaßt, wodurch die Bildqualität beibehalten werden kann.
Während die Erfindung unter Bezug auf die mit ihr offenbarten Anordnungen beschrieben worden ist, ist sie nicht auf die vorstehenden Einzelheiten beschränkt.

Claims

1. Haupt-Arbeitseinheit (1; A), die abnehmbar in einen Hauptaufbau eines Bilderzeugungsgerätes einbaubar ist und als eine Einheit

ein Bildträgerteil (11; 51),

eine Haupt-Arbeitseinheits-Entwicklungsvorrichtung (14; 55) zum Entwickeln eines auf dem Bildträgerteil erzeugten Latentbildes,

ein Halteteil (75) zum Halten des Bildträgerteils sowie der Haupt-Arbeitseinheits-Enwicklungsvorrichtung als eine Einheit und

eine Befestigungsvorrichtung (3; 16a, 16b; 29; 83-87) auf dem Halteteil aufweist, mit der an der Haupt-Arbeitseinheit abnehmbar eine Nebeneinheit (2; 110) befestigt wird, die eine von der Haupt-Arbeitseinheits-Entwicklungsvorrichtung getrennte weitere Entwicklungsvorrichtung (23; 53) zum Entwickeln eines auf dem Bildträgerteil erzeugten Latentbildes enthält.

2. Haupt-Arbeitseinheit nach Anspruch 1, wobei das Bildträgerteil (11; 51) ein elektrophotographisches lichtempfindliches Teil ist und die Haupt-Arbeitseinheit außerdem eine Ladevorrichtung (12; 21; 52; 54) zum Laden des elektrophotographischen lichtempfindlichen Teils aufweist.

3. Haupt-Arbeitseinheit nach Anspruch 2, wobei die Ladevorrichtung (12; 52; 54) bei einer Latentbilderzeugung und -entwicklung mit der Haupt-Arbeitseinheits-Entwicklungsvorrichtung (14; 55) zusammenwirkt.

4. Haupt-Arbeitseinheit nach Anspruch 2, wobei die Ladevorrichtung (12; 52) bei eingebauter Nebeneinheit (2; 110) bei einer Latentbilderzeugung und -entwicklung mit der anderen Entwicklungsvorrichtung (23; 53) und bei nicht eingebauter Nebeneinheit bei einer Latentbilderzeugung und -entwicklung mit der Haupt-Arbeitseinheits-Entwicklungsvorrichtung (14; 55) zusammenwirkt.

5. Haupt-Arbeitseinheit nach Anspruch 2 mit zwei Ladevorrichtungen, einer (12; 54) zum Zusammenwirken mit der Haupt-Arbeitseinheits-Entwicklungsvorrichtung und einer (20; 52) zum Zusammenwirken mit der weiteren Entwicklungsvorrichtung bei entsprechenden Latentbilderzeugungs- und Entwicklungsvorgängen.

6. Haupt-Arbeitseinheit nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Haupt-Arbeitseinheit (1; A) weiterhin eine Reinigungsvorrichtung (15; 56) zum Entfernen von Resttoner von dem Bildträgerteil (11; 51) aufweist.

7. Haupt-Arbeitseinheit nach Anspruch 6, wobei die Befestigungsvorrichtung (3; 16a, 16b; 29; 83-87) derart angeordnet ist, daß die Nebeneinheit (2; 110) mit der weiteren Entwicklungsvorrichtung (23; 53) so befestigt wird, daß sie sich dem Bildträgerteil (11; 51) gegenübergesetzt sowie zwischen der Reinigungsvorrichtung (15; 56) und der Haupt-Arbeitseinheits- Entwicklungsvorrichtung (14; 55) befindet.

8. Haupt-Arbeitseinheit nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Haupt-Arbeitseinheits-Entwicklungsvorrichtung (14; 55) ein schwarzes Bild entwickelt.

9. Haupt-Arbeitseinheit nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche mit einem Abdeckungsteil (88), das zum Einsetzen und Entfernen der Nebeneinheit geöffnet werden kann, und einer Vorrichtung (83) zum Halten einer Nebeneinheit in einer Lage oder zu ihrem Freigeben entsprechend dem Schließen oder Öffnen des Abdeckungsteils.

10. Haupt-Arbeitseinheit nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche mit einem Außengehäuse und einer optischen Öffnungsvorrichtung (13, 22; 101, 102) zum Durchlassen eines Lichtstrahls (6, 7) durch das Gehäuse auf das Bildträgerteil.

11. Haupt-Arbeitseinheit nach Anspruch 10, wobei sich das verwendete Bildträgerteil (11; 51) bei eingebauter Nebeneinheit (2; 110) an der Haupt-Arbeitseinheits-Entwicklungsvorrichtung (14; 55) und der weiteren Entwicklungsvorrichtung (23; 53) vorbeibewegt und die optische Öffnungsvorrichtung eine erste optische Öffnung (22; 101) zum Durchlassen eines ersten Lichtstrahls (6) auf das Bildträgerteil an einer Stelle stromauf der weiteren Entwicklungsvorrichtung und eine zweite optische Öffnung (13; 102) zum Durchlassen eines zweiten Lichtstrahls (7) auf das Bildträgerteil an einer Stelle stromauf der Haupt-Arbeitseinheits-Entwicklungsvorrichtung aufweist.

12. Haupt-Arbeitseinheit nach Anspruch 11, wobei sich die erste optische Öffnung (22; 101) stromauf der Befestigungsvorrichtung (16a, 16b; 83-87) und die zweite optische Öffnung (13; 102) stromab der Befestigungsvorrichtung befindet.

13. Arbeitseinheits-Vorrichtung, die abnehmbar in einen Hauptaufbau eines Bilderzeugungsgerätes einsetzbar ist, mit einer Haupt-Arbeitseinheit (1; A) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche und der auf der Haupt-Arbeitseinheit befestigten Nebeneinheit (2; 110).

14. Arbeitseinheits-Vorrichtung nach Anspruch 13 mit Einstellvorrichtungen (24, 25) zum Einstellen eines Bilderzeugungszustands gemäß dem Vorhandensein oder Fehlen der Nebeneinheit (2; 110).

15. Arbeitseinheits-Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Bilderzeugungszustand einen Parameter eines Verfahrens zum Erzeugen eines Latentbildes auf dem Bildträgerteil (11; 51) beinhaltet.

16. Arbeitseinheits-Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 15 mit Einstellvorrichtungen zum Einstellen eines Bilderzeugungszustands gemäß einer Eigenschaft der Nebeneinheit.

17. Arbeitseinheits-Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Eigenschaften der Nebeneinheit (2; 110) sich in Abhängigkeit von der Farbe des durch die weitere Entwicklungsvorrichtung (23; 53) entwickelten Bildes verändern.

18. Arbeitseinheits-Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 17, wobei der einzustellende Bilderzeugungszustand einen Parameter eines Verfahrens zur Latentbildentwicklung beinhaltet.

19. Arbeitseinheits-Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 18, wobei sich die Einstellvorrichtung auf der Nebeneinheit befindet.

20. Arbeitseinheits-Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 19, wobei die Haupt-Arbeitseinheits-Entwicklungsvorrichtung (14; 55) und die weitere Entwicklungsvorrichtung (23; 53) Bilder in voneinander verschiedenen Farben entwickeln.

21. Nebeneinheit (2; 110), die abnehmbar an eine Haupt-Arbeitseinheit (1; A) ansetzbar ist, die eine Haupt-Arbeitseinheits-Entwicklungsvorrichtung (14; 55) zum Entwickeln eines Latentbildes, das auf einem in der Haupt-Arbeitseinheit enthaltenen Bildträgerteil (11; 51) erzeugt worden ist, und eine Vorrichtung (3; 16a, 16b; 29; 83-87) zum Befestigen der Nebeneinheit (2; 110) bezüglich der Haupt-Arbeitseinheit (1; A) aufweist, wobei die Nebeneinheit eine weitere Entwicklungsvorrichtung (23; 53) zum Entwickeln eines auf dem Bildträgerteil erzeugten Latentbildes aufweist.

22. Nebeneinheit nach Anspruch 21, die ferner eine Vorrichtung (21; 54) zum Laden des Bildträgerteils aufweist.

23. Nebeneinheit nach Anspruch 21 oder 22, die ferner Vorrichtungen (24, 25) zum automatischen Einstellen eines Bilderzeugungsvorgangs bei Verwendung der Haupt-Arbeitseinheit aufweist.

24. Nebeneinheit nach irgendeinem der Ansprüche 21 bis 23, wobei die weitere Entwicklungsvorrichtung (23; 53) ein von Schwarz verschiedenes Bild entwickeln kann.

25. Bilderzeugungsgerät, das mit einer Arbeitseinheits-Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 20 verwendet wird, mit

einer Vorrichtung zum Halten der Haupt-Arbeitseinheit (1; A), einer optischen Vorrichtung (57 bis 61; 312 bis 317) zum Projizieren von informationstragendem Licht auf das Bildträgerteil (11; 51) der Haupt-Arbeitseinheit und

einer Vorrichtung (8, 9, 10; 62 bis 71) zum Übertragen eines Tonerbildes von dem Bildträgerteil (11; 51) auf ein Übertragungsmaterial.

26. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 25, das ein Gehäuse mit einem Teil (74) aufweist, das zum Entnehmen und Einsetzen der Haupt-Arbeitseinheit (1; A) geöffnet werden kann.

27. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 26, wobei die Nebeneinheit (2; 110) bei geöffnetem Gehäuseteil (74) an die bzw. von der Haupt-Arbeitseinheit (1; A) ein- und ausbaubar ist, ohne daß die Haupt-Arbeitseinheit (1; A) vollständig aus dem Bilderzeugungsgerät entfernt ist.

28. Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 26 oder 27, wobei die Haupt-Arbeitseinheit (1; A) bei geöffnetem Gehäuseteil (74) horizontal gehalten ist.

29. Bilderzeugungsgerät nach irgendeinem der Ansprüche 25 bis 28, mit einer Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins oder des Fehlens und/oder des Typs der Nebeneinheit (2; 110) und zum dementsprechenden Steuern eines Bilderzeugungsvorgangs.

30. Arbeitseinheitsaufbau (1, 2; A) für ein Bilderzeugungsgerät, mit einem Bildträgerteil (11; 51) und einer ersten und einer zweiten Entwicklungsvorrichtung (14, 23; 55, 53) zum Entwickeln eines Latentbildes auf dem Bildträgerteil,

wobei der Arbeitseinheitsaufbau abnehmbar in einen Hauptaufbau des Bilderzeugungsgerätes einsetzbar und aus diesem als eine Einheit entnehmbar ist, der Arbeitseinheitsaufbau eine Nebeneinheit (2; 110) aufweist, die von dem Arbeitseinheitsaufbau abnehmbar ist, wenn dieser aus dem Bilderzeugungsgerät entnommen worden ist, und die Nebeneinheit die erste oder zweite, aber nicht die andere Entwicklungsvorrichtung und nicht das Bildträgerteil enthält.

31. Arbeitseinheitsaufbau nach Anspruch 30, wobei die erste und die zweite Entwicklungsvorrichtungen Latentbilder auf dem Bildträgerteil in voneinander verschiedenen Farben entwickeln.

32. Arbeitseinheitsaufbau nach den Ansprüchen 30 und 31, wobei die erste oder die zweite Entwicklungsvorrichtung ein von Schwarz verschiedenes Bild entwickelt.

33. Arbeitseinheitsaufbau nach irgendeinem der Ansprüche 30 bis 32, wobei die andere Entwicklungsvorrichtung ein schwarzes Bild entwickelt.