DE4138079A1 - Elektrophotographische verarbeitungseinheit - Google Patents

Elektrophotographische verarbeitungseinheit

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrophotographische Verarbeitungseinheit, wie z. B. einen Laserdrucker, ein Telefaxgerät, etc.
Im allgemeinen umfaßt eine elektrophotographische Verarbeitungseinheit eine Ladevorrichtung 5, eine Entwicklungsvorrichtung 20, eine Beförderungs- und Trenneinheit 3 sowie eine Reinigungsvorrichtung 16, welche, wie in Fig. 4 gezeigt, um eine lichtempfindliche Trommel herum angeordnet sind. In einer herkömmlichen elektrophotographischen Verarbeitungseinheit lädt die Koronaentladung eines Koronadrahtes 5′ der Ladevorrichtung, die mit einer Hochspannung von ungefähr 6 KV aufgeladen wird, die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel mit einer vorgegebenen Spannung auf. Wenn die elektrisch geladene Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel dem Licht, welches von einer lichtaussendenden Vorrichtung selektiv ausgesandt wird, ausgesetzt wird, besitzen die belichteten und nicht-belichteten Teile der Oberfläche unterschiedliche Spannungen, dementsprechend entsteht ein elektrisches unsichtbares Bild auf der Oberfläche. Die lichtaussendende Einrichtung umfaßt eine Laserdiode, ein Feld bestehend aus LED′s oder eine Lampe. Zum Beispiel entsteht das Licht in einem Kopiergerät durch die Lampe, welche das Manuskript beleuchtet, und die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel wird durch das Licht, welches vom Manuskript reflektiert wird, bestrahlt. Das elektrostatische unsichtbare Bild der lichtempfindlichen Trommel wird durch einen Toner einer Entwicklungsvorrichtung 20 entwickelt. Dieses entwickelte Bild wird auf das Papier 2′ transferiert, welches aus einem Papierschacht über eine Antriebsrolle 2 befördert wird. Der verbleibende Toner auf der lichtempfindlichen Trommel wird durch die Reinigungsvorrichtung 16 entfernt und das transferierte Bild auf dem Papier wird durch eine Fixiervorrichtung 8 fixiert. Die Bezugszeichen 9 und 10 bezeichnen eine Entladungsrolle bzw. eine Papierablage.
Im allgemeinen besteht die elektrophotographische Verarbeitungseinheit aus einer Einheit mit einer lichtempfindlichen Trommel, einer Ladevorrichtung, einer Reinigungsvorrichtung und einer Entwicklungsvorrichtung, welche untrennbar miteinander verbunden sind, wie in Fig. 5a gezeigt ist. Die Lebensdauer einer lichtempfindlichen Trommel beträgt ungefähr 15 000 Blätter, während die Lebensdauer der Entwicklungsvorrichtung beträgt mehr als 50 000 Papierblätter. Der Tonervorratsbehälter ist so gestaltet, daß er nur 3 000 bis 4 000 Blätter bedrucken kann, da ein größerer Vorratsbehälter, welcher mehr Blätter bedrucken könnte, für den Benutzer nur schwer zu handhaben ist. Demzufolge entsteht das unökonomische Problem, daß bei einem verbrauchten Tonervorratsbehälter gleichzeitig die noch brauchbare lichtempfindliche Trommel und die Entwicklungsvorrichtung weggeworfen werden muß. Eine Lösung dieses Problems ist es, die lichtempfindliche Trommel, die Reinigungsvorrichtung und die Ladevorrichtung in einer Einheit zusammenzufassen und in einer anderen Einheit die Entwicklungsvorrichtung 20 und den Tonervorratsbehälter 21 zusammenzufassen, wie in Fig. 5b gezeigt ist. Jedoch ist auch diese Lösung unökonomisch, da die Entwicklungsvorrichtung zusammen mit dem Tonervorratsbehälter 21 weggeworfen werden muß. Eine weitere Verbesserung, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist in Fig. 5c gezeigt. In diesem Fall ist eine lichtempfindliche Trommel 4, eine Reinigungsvorrichtung und eine Ladevorrichtung 5 zu einer Einheit zusammengefaßt.
Darüber hinaus ist eine Entwicklungsvorrichtung und ein Tonervorratsbehälter abnehmbar montiert. Demzufolge kann jede Einheit unabhängig je nach ihrer entsprechenden Lebensdauer ersetzt werden. Jedoch ist es schwierig, bei dieser Anordnung Wartungs- und Reparaturarbeiten durchzuführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrophotographische Verarbeitungseinheit bereitzustellen, bei der Wartungs- und Reparaturarbeiten leicht durchgeführt werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine elektrophotographische Verarbeitungseinheit bereitgestellt mit einem Gehäuse, einer Entwicklungsvorrichtung, einem Tonervorratsbehälter und einer Trommeleinheit bestehend aus einer lichtempfindlichen Trommel, einer Reinigungsvorrichtung und einer Ladevorrichtung, welche zu einer Einheit zusammengefaßt sind, wobei die Entwicklungsvorrichtung und die Trommeleinheit abnehmbar an dem Gehäuse montiert sind und der Tonervorratsbehälter abnehmbar an der Entwicklungsvorrichtung montiert ist.
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines wichtigen Teils der erfindungsgemäßen Verarbeitungseinheit;
Fig. 2 zeigt die Betriebsweise eines wichtigen Teils eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verarbeitungseinheit;
Fig. 3 illustriert die Betriebsweise eines wichtigen Teils eines anderen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verarbeitungseinheit;
Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellungsweise eine elektrophotographische Verarbeitungseinheit;
Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellungsweise eine herkömmliche elektrophotographische Verarbeitungseinheit.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
In Fig. 1 ist eine Entwicklungsvorrichtung 20 gezeigt mit Führungsvertiefungen 29, in die die Gelenkachse 41 der Trommeleinheit 40 mit einer lichtempfindlichen Trommel 4 und einer Reinigungsvorrichtung 16 eingeführt werden kann. Auf der anderen Seite der Entwicklungsvorrichtung 20 ist eine große, rechteckige Vertiefung 25 eingeformt. Der Tonervorratsbehälter 21 hat eine Gelenkachse 24, die auf beiden Seiten hervorsteht und ein Toner-Vorschubzahnrad 26 auf einer Seite, welche in die Führungsvertiefungen 25a und das Antriebszahnrad 27 resp. eingreifen, wenn der Tonervorratsbehälter in der Vertiefung 25 installiert ist. Die Entwicklungsvorrichtung 20 weist eine hervorstehende Gelenkachse 28 auf, an der ein Handgriff 42 befestigt ist, wobei dieser Handgriff dazu benützt wird, die Entwicklungsvorrichtung 20 zu installieren und abzunehmen. Die Entwicklungseinheit 20 ist in dem Gehäuse 50 installiert.
Um alle Teile zusammenzusetzen, wird die Entwicklungsvorrichtung 20 mit der Trommeleinheit 40 und dem Tonervorratsbehälter 21 zusammen in dem Gehäuse montiert und der Handgriff 42 in seine horizontale Position gebracht.
Die Gelenkachse 28 der Entwicklungsvorrichtung 20 wird in die Führungsvertiefungen 52 des Gehäuses 50 eingeführt und die Gelenkachse 41 der Trommeleinheit 40 wird in die Führungsvertiefungen 51 des Gehäuses 50 und die Führungsvertiefungen 29 der Entwicklungsvorrichtung 20 eingeführt.
An der Stelle der Entwicklungsvorrichtung 20, an der die Trommeleinheit 40 vorgesehen ist, ist ein Loch 20a eingeformt zur Aufnahme einer Stromversorgung von dem Gehäuse zu dem Antriebssystem und einer Ladevorrichtung 5 für die Trommeleinheit 40. Darüber hinaus befindet sich eine Öffnung 20b in der Entwicklungsvorrichtung 20, durch die das Licht der lichtaussendenden Einrichtung 11 fallen kann. Auf einer Seite der Vertiefung 25 befindet sich eine langgestreckte Öffnung 20c, durch die der Toner aus dem Vorratsbehälter befördert wird. Durch eine Vielzahl von Löchern 20d strömt Luft, um das Ozon, welches von der Ladevorrichtung 5 erzeugt wird und die Wärme, welche sich in der Fixiervorrichtung 8 ansammelt, zu beseitigen.
Wie oben erklärt, ist die Entwicklungsvorrichtung 20, die Trommeleinheit 40 und der Tonervorratsbehälter 21 in einer Einheit zusammengefaßt und diese Einheit ist in dem Gehäuse 50 installiert.
Um die erfindungsgemäße elektrophotografische Verarbeitungseinheit zu zerlegen, wird zuerst der Tonervorratsbehälter oder die Trommeleinheit abgenommen und danach die verbleibenden Teile. Ebenso wird der Tonervorratsbehälter, die Trommeleinheit und die Entwicklungsvorrichtung voneinander getrennt. Wenn der Tonervorratsbehälter installiert und abgenommen wird, ist eine Schließvorrichtung erforderlich, um die langgestreckte Öffnung 20c zu öffnen und zu schließen, um zu verhindern, daß der Toner leckt. Wie in Fig. 2 gezeigt, befindet sich die Schließvorrichtung auf der Seite der langgestreckten Öffnung 20c, welche in eine Seitenwand der Vertiefung 25 eingeformt ist. An einer Seitenwand des Tonervorratsbehälters 21 ist ein Zapfen 21b ausgebildet. Wenn der Tonervorratsbehälter 21 sich um die Gelenkachse 24 dreht, wird der Tonervorratsbehälter in die Vertiefung eingeführt und der Zapfen 21b drückt die Schließvorrichtung öffnend nach unten, wodurch die langgestreckte Öffnung 20c zur selben Zeit mit der entsprechenden langgestreckten Öffnung 21a verbunden wird. Wenn der Tonervorratsbehälter abgenommen wird, bewegt sich die Schließvorrichtung aufwärts unter dem Druck einer Feder, die nicht in der Zeichnung gezeigt ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 3 gezeigt ist, befindet sich eine Schließvorrichtung mit einem Hebel 61 an der langgesreckten Öffnung 21a des Tonervorratsbehälters 21, um diese durch das Drehen des Hebels nach dem Einsetzen des Tonervorratsbehälters 21 in die Entwicklungsvorrichtung 20 zu öffnen und zu schließen.
Die Betriebsweise der erfindungsgemäßen elektrophotographischen Verarbeitungseinheit ist die folgende: Die Korona, welche von dem Koronadraht 5′ der Ladevorrichtung 5, welche mit einer Hochspannung aufgeladen ist, lädt die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 4 elektrisch auf. Wenn die aufgeladene Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 4 von dem Licht, welches von einem Manuskript reflektiert wird, bestrahlt wird, laden sich die bestrahlten und unbestrahlten Teile der Oberfläche der Trommel mit verschiedenen Spannungen auf, wodurch ein elektrisches unsichtbares Bild auf dieser Oberfläche entsteht.
Die lichtaussendende Vorrichtung umfaßt eine Laserdiode, ein Feld von LED′s oder eine Lampe. Das elektrische, unsichtbare Bild, welches auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel entsteht, wird durch die Entwicklungsvorrichtung und den Toner entwickelt. Das entwickelte Bild auf der Oberfläche der Trommel wird auf ein Papier 2′ gebracht, welches aus einem Papierschacht über eine Antriebsrolle befördert wird. Der verbleibende Toner auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 4 wird durch die Reinigungsvorrichtung 16 entfernt und das auf das Papier gebrachte Bild wird durch die Fixiervorrichtung fixiert. Das bedruckte Papier wird durch eine Entladerolle zu einer Papierablage befördert.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß die erfindungsgemäße elektrophotographische Verarbeitungseinheit ökonomisch ist, da jedes Bauteil ersetzt werden kann, ohne die anderen damit in Verbindung stehenden Teile und Einheiten wegzuwerfen. Darüber hinaus können Reparaturarbeiten einfach durchgeführt werden.

Claims (4)

1. Elektrophotographische Verarbeitungseinheit mit einem Gehäuse (50), einer Entwicklungsvorrichtung (20), welche eine rechteckige Vertiefung (25) aufweist, sowie einem Tonervorratsbehälter (21) und einer Trommeleinheit (40), mit einer darin integrierten lichtempfindlichen Trommel (4), einer Reinigungsvorrichtung (16) und einer Ladevorrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Entwicklungsvorrichtung (20) und die Trommeleinheit (40) abnehmbar in dem Gehäuse (50) montiert sind, und daß der Tonervorratsbehälter (21) abnehmbar in die Vertiefung der Entwicklungsvorrichtung (20) einbringbar ist.
2. Elektrophotographische Verarbeitungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine langgestreckte Öffnung (20c) an einer Seitenwand der genannten Vertiefung (25) ausgeformt ist, und eine entsprechende langgestreckte Öffnung (21a) in einer Seitenwand des Tonervorratsbehälters (21) eingeformt ist, wobei die Öffnungen (20c und 21a) miteinander verbunden werden, wenn der Tonervorratsbehälter (21) in der Entwicklungsvorrichtung (20) montiert ist.
3. Elektrophotographische Verarbeitungseinheit nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Verschlußeinrichtung (60), welche von einer Feder getrieben die langgestreckte Öffnung (20c) verschließt und einen Zapfen, welcher an der unteren Seite der langgestreckten Öffnung (21a) ausgeformt ist, wodurch die Verschlußeinrichtung durch den Zapfen (21b) geöffnet wird, wenn der Tonervorratsbehälter (21) in die Vertiefung (25) eingeführt wird.
4. Elektrophotographische Verarbeitungseinheit nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Verschlußvorrichtung (61), welche sich an der entsprechenden, langgestreckten Öffnung (21a) befindet und einem drehbaren Hebel, welcher sich auf der zentralen Achse des Tonervorratsbehälters (21) befindet, um die Verschlußvorrichtung (21) zu öffnen und zu schließen.
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