DE4216682C2

DE4216682C2 - Elektrofotografisches Gerät

Info

Publication number: DE4216682C2
Application number: DE4216682A
Authority: DE
Inventors: Kazunobu Takahashi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1991-05-20
Filing date: 1992-05-20
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JP2630689B2; DE4216682A1; US5276480A; JPH04342271A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Gerät, ins besondere einen Laserdrucker, ein Kopiergerät oder derglei chen mit einem zweischaligen Rahmen.

Bei derartigen Bilderzeugungsgeräten mit zweischaligem Rah men kann derselbe um eine horizontale Achse geöffnet und geschlossen werden. Der Rahmen besteht aus einem oberen und einem unteren Rahmenteil, wobei der obere Rahmenteil offen bar durch eine Trägerachse am unteren Rahmenteil gehalten wird. Der obere Rahmenteil trägt eine optische Einheit zum Aussenden abtastenden Lichtes. Der untere Rahmenteil ist mit einer abnehmbaren Verarbeitungseinheit versehen, die ein fotoleitfähiges Aufzeichnungselement und eine Entwicklungsvorrichtung aufweist. Der obere Rahmenteil weist eine Unterseite auf, in der eine Öffnung ausgebildet ist, um das abtas tende Licht von der optischen Einheit zum Belichten auf das fotoleitfähige Aufzeichnungselement zu strahlen.

Bei einer solchen, z. B. aus JP 60-117 269 bekannten Bilderzeugungsvorrichtung ist ein elektrischer Verriegelungsmechanismus, wie ein Sicherheitsschalter, vorhanden, der es verhindert, daß die optische Einheit be trieben werden kann, solange der obere Rahmenteil geöffnet ist. Außerdem ist ein mechanischer Lichtabschirmmechanismus vorhanden, der es ermöglicht, von der optischen Einheit aus gestrahltes Licht abzuschirmen, wenn sie infolge eines Fehlers im vorstehend genannten elektrischen Ver riegelungsmechanismus unbeabsichtigt betätigt wird.

Dieser Lichtabschirmmechanismus weist eine Abschirmplatte mit L-förmigem Querschnitt auf, die an einem Ende drehbar auf einer am oberen Rahmenteil befestigten Achse gelagert und so angeordnet ist, daß sie die Belichtungsöffnung auf grund der Schließkraft einer Feder verschließt, wenn der obere Rahmenteil geöffnet wird. Die Tatsache, daß die Be lichtungsöffnung verschlossen wird, wenn der obere Rahmen teil geöffnet wird, stellt nicht nur sicher, daß Licht abge blockt wird, wenn die optische Einheit versehentlich betrie ben wird, sondern dies gibt dem Benutzer auch dann ein Ge fühl der Sicherheit, wenn kein abtastendes Licht ausge strahlt wird.

Ein nach oben stehender Betätigungshebel ist an der Obersei te der Verarbeitungseinheit im unteren Rahmenteil ange bracht, welcher Hebel dazu verwendet wird, die Lichtab schirmplatte im Druckzustand um die feststehende Achse zu drehen, also wenn der obere Rahmenteil geschlossen ist. An der Unterseite des oberen Rahmenteils befindet sich eine Öffnung, durch die der Betätigungshebel in das obere Rahmen teil eindringen kann, um dort in Kontakt mit der Lichtab schirmplatte zu kommen, wenn das obere Rahmenteil geschlos sen ist. Beim Schließen desselben kommt also der Betäti gungshebel mit der Lichtabschirmplatte an einem Betätigungs punkt in Kontakt, wodurch diese um die feststehende Achse so gedreht wird, daß sich die Belichtungsöffnung öffnet.

Beim beschriebenen Lichtabschirmmechanismus hängt der Öff nungswinkel, also der Drehwinkel R der Lichtabschirmplatte, von der Länge und dem Betätigungspunkt des Betätigungshebels ab. Der Öffnungswinkel muß ausreichend groß sein. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, den Betätigungspunkt dicht bei der Belichtungsöffnung anzusetzen oder den Betätigungshebel lang auszubilden, wenn der Betätigungspunkt weiter von der Belichtungsöffnung entfernt ist.

Ein Verlängern des Betätigungshebels führt jedoch dazu, daß sich die Prozeßeinheit schwierig handhaben läßt, was ange sichts der Tatsache unerwünscht ist, daß die Prozeßeinheit vom Benutzer zu handhaben ist.

Ein Anordnen des Betätigungspunktes dicht bei der Belich tungsöffnung bedeutet ein Anbringen desselben dicht bei dem fotoleitfähigen Aufzeichnungselement, wodurch auch die Öffnung, durch die der Betätigungshebel in das obere Rahmenteil ein- und austritt dicht beim fotoleitfähigen Aufzeichnungselement liegt. Durch diese Öffnung kann verstreuter Toner in das obere Rahmenteil eindringen, wodurch die optische Einheit mit Toner ver schmutzt wird, was problematisch ist.

Aus JP 2-304 581 ist eine elektrofotografische Bilderzeugungseinrichtung bekannt, bei der ein Lichtabschirmplattenmechanismus ganz im unteren Rahmenteil der Einrichtung angebracht ist. Wenn der obere Rahmenteil geschlossen wird, drückt ein an diesem angebrachter Betätigungskörper auf ein Verbindungselement, das sich dabei verdreht und durch diese Be wegung auch die Lichtabschirmplatte so verdreht, daß diese die Belich tungsöffnung freigibt. Der Betätigungskörper wirkt auf eine Stelle des Ver bindungselements, die zwischen dessen Schwenkachse und der Lichtab schirmplatte liegt. Daher besteht hier ebenfalls nicht die Möglichkeit, den Betätigungsort, an dem der Betätigungskörper wirkt, nach Belieben von der Belichtungsöffnung zu verlegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrofotografisches Gerät mit einem Abschirmmechanismus gegen abtastendes Licht anzugeben, bei der der Abschirmmechanismus die Handhabung nicht stört und der so be tätigt werden kann, daß kein verstreuter Toner von dem fotoleitfähigen Aufzeichnungselement zu der optischen Einheit gelangen kann.

Die erfindungsgemäße Bilderzeugungseinrichtung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltun gen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.

Wenn beim Aufbau gemäß Anspruch 1 der obere Rahmenteil geschlossen ist, ist das Betätigungselement in Kontakt mit dem Schwenkelement und verdreht das letztere entgegen der Federkraft einer Andrückeinrichtung, wodurch das Lichtabschirmelement in Richtung zum Öffnen der Belich tungsöffnung verdreht wird, wodurch Belichtung des fotoleitfähigen Auf zeichnungselements durch das abtastende Licht der Lichtquelle sicherge stellt wird.

Wenn während des Erzeugens eines Bildes ein Papierstau auftritt oder wenn die Fixiereinheit oder die Entwicklerkassette im unteren Rahmenteil ausgetauscht wird, wird der obere Rahmenteil geöffnet. Hierbei entfernt sich das Betätigungselement am unteren Rahmenteil vom Schwenkele ment, wodurch das Lichtabschirmelement durch die Andrückeinrichtung so verdreht wird, daß sie die Belichtungsöffnung verschließt. Wenn der obere Rahmenteil geöffnet wurde, ist daher die Belichtungsöffnung durch das Lichtabschirmelement verschlossen. Selbst wenn die Lichtquelle ar beitet, tritt kein Licht aus.

Wenn z. B. die Entwicklerkassette ausgetauscht wird, tritt selbst dann, wenn Toner verstreut wird, dieser nicht in die optische Einheit, d. h. in die Lichtquelle ein, da die Belichtungsöffnung verschlossen ist. Da das Betäti gungselement an der Unterseite des oberen Rahmens nicht das Schwenke lement betätigt, verdeckt dies die Öffnung, durch die das Betätigungsele ment normalerweise eindringt, so daß durch sie kein Toner vom fotoleitfä higen Aufzeichnungselement eindringen kann.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels hervor, das durch die folgenden Zeichnungen veranschaulicht wird.

Fig. 1 ist ein Teilschnitt, der den Aufbau eines Lichtab schirmmechanismus in einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist ein Diagramm, das den Betrieb des Lichtabschirm mechanismus von Fig. 1 veranschaulicht;

Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die gesamte Bilderzeugungs vorrichtung;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Bilderzeugungsvorrichtung mit geöffnetem oberen Rahmenteil;

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der Bilderzeugungs vorrichtung mit geöffnetem oberen Rahmenteil; und

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht der Bilderzeugungs vorrichtung mit geöffnetem oberen und mittleren Rahmenteil.

Beim Ausführungsbeispiel, anhand dessen nun die Erfindung veranschaulicht wird, handelt es sich um einen Laserdrucker mit einem mittleren Rahmenteil 12 und einem oberen Rahmen teil 13, die öffenbar durch eine Trägerachse 11 gehalten werden, die an einem unteren Rahmenteil 10 gelagert ist, wie dies in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist.

Der obere Rahmenteil 13 weist eine Lichtquelle, d. h. eine optische Einheit 14 auf. Der mittlere Rahmenteil 12 verfügt über eine Kassette mit einem fotoleitfähigen Aufzeichnungselement 15, einer elektrischen Ladevorrichtung 16 und einer Reinigungsvorrichtung 17, die in einem einzigen Körper kombiniert sind. Es weist auch eine Entwicklerkassette 21 mit einem Entwicklungsgefäß 19 und einem Tonerzuführgefäß 20 auf, die in einem einzigen Körper kombiniert sind.

Der untere Rahmenteil 10 verfügt über eine Papierkassette 22, eine Papierzuführwalze 23, eine Förderwalze 24, eine Bildübertragungsvorrichtung 25 und eine Fixiereinheit 26.

Wenn die Kassette 18 mit dem fotoleitfähigen Aufzeichnungselement oder die Entwicklerkassette 21 ausgetauscht werden, wird ein (nicht dargestellter) Öffnungs/Schließ-Mechanismus verwendet, um nur das obere Rah menteil um 90° zu öffnen, wie dies in Fig. 5 und in Fig. 4 mit dem Zustand B dargestellt ist. Wenn Papier entfernt wird, das sich während des Erzeugens eines Bildes staute, wird der (nicht dargestellte) Öffnungs/Schließ-Mechanismus dazu verwendet, das obere Rahmenteil 13 und das mittlere Rahmenteil 12 als kombinierten Körper um 45° zu öffnen, wie dies in Fig. 6 und in Fig. 4 mit dem Zustand C dargestellt ist.

In Fig. 3 bezeichnet ein Bezugszeichen 27 eine IC-Karte, 28 einen Lüftermotor zum Kühlen einer gedruckten Leiterplatte, 29 eine Öffnung zum Zuführen von Papier von Hand, 30 ein Sammelgefäß für verbrauchten Toner, 31 eine Fixierwalze, 32 eine untere Heizwalze, 33 eine Heizlampe, 34 einen Thermo staten, 35 einen Thermistor, 36 einen Walzenreiniger, 37 einen Hauptlüftermotor, 38 eine Papierauswerfwalze, 39 eine Papierauswerfschale und 40 eine Lampe zum Löschen statischer Ladungen.

An der Unterseite des oberen Rahmens ist an einer Stelle, die dem gegenüberliegt, eine Belichtungsöffnung 50 vorhanden, um den fotoleitfähigen Aufzeichnungselement 15 zum Belichten mit einem abtastenden Licht von der optischen Einheit 14 beleuchten zu können. Die Belichtungs öffnung 50 ist als langer und enger Schlitz in Längsrichtung des fotoleitfähigen Aufzeichnungselements 15 ausgebildet.

Wie in Fig. 1 dargestellt, weist der obere Rahmenteil 13 eine Lichtabschirmplatte 52 auf, die drehbar um eine erste feststehende Achse 51 gelagert ist, um die Belichtungsöff nung 50 zu öffnen und zu schließen. Weiterhin sind ein drehbar an einer zweiten feststehenden Achse 53 gelagertes Schwenkelement, ein das Schwenkelement 54 und die Lichtabschirmplatte 52 verbindender Verbindungsstab 55 zum Verdrehen der Lichtabschirmplatte 52 bei Verschwenken des Schwenkelements 54 und eine Andrückeinrichtung 56 vorhanden, um die Lichtabschirmplatte 52 in Richtung zum Verschließen der Belichtungsöffnung 50 zu drücken. Der untere Rahmenteil 10 verfügt über einen Betätigungskörper 57 zum Verschwenken des Schwenkelements 54 entgegen der Kraft der Andrückeinrichtung 56, um die Belichtungsöffnung 50 zu öffnen, wenn das obere Rahmen teil 13 geschlossen wird.

Die vorstehend genannte Lichtabschirmplatte 52 ist eine ebe ne Platte, die breiter ist als die Belichtungsöffnung 50. Sie wird an einem Ende durch ein Trägerteil 60 gehalten, wo bei der oberste Abschnitt dieses Trägerteils 60 auf der er sten feststehenden Achse 51 gelagert ist. Die erste festste hende Achse ist innerhalb des oberen Rahmenteils 13 oberhalb der Fixiereinheit 26 angebracht.

Das Schwenkelement 54 ist eine im wesentlichen dreieckige Platte, deren am weitesten von der Belichtungsöffnung 50 entfernte Ecke von der zweiten feststehenden Achse 53 gehal ten wird. Die zweite feststehende Achse ist innerhalb des oberen Rahmenteils 13 über der Fixiereinheit 26 angebracht.

Der Verbindungsstab 55 ist an einem seiner Enden über eine erste Achse 61 mit dem unteren Teil des Trägerteils der Lichtabschirmplatte 52 und an seinem anderen Ende über eine zweite Achse 62 drehbar mit einem Punkt bei der oberen Ecke des Schwenkelements 54 verbunden.

Die Andrückeinrichtung 56 ist eine Torsionsschraubenfeder, die um die erste feststehende Achse 51 herum angeordnet ist, wobei ihr eines Ende mit dem Trägerteil 60 der Lichtab schirmplatte 52 in Verbindung steht. Die Andrückeinrichtung 56 drückt die Lichtabschirmplatte 52 in Gegenuhrzeigerrich tung in Richtung zum Verschließen der Belichtungsöffnung 50.

Der Betätigungskörper 57 ist eine Rippe, die sich von der Fixiereinheit 26 aus nach oben erstreckt. Der obere Rahmen teil 13 weist an seiner Unterseite eine Einführöffnung 63 auf, in die der Betätigungskörper 57 eintreten kann. Die Unterseite des Schwenkelements 54 ist so angeordnet, daß sie über der Einführöffnung 63 liegt. Wenn das obere Rahmenteil 13 geöffnet und geschlossen wird, kommt der Betätigungskör per 57 in bzw. außer Kontakt mit dem Schwenkelement 54.

In Fig. 6 bezeichnet 64 eine Hochspannungseinheit und 65 eine Trennwalze.

Wenn beim vorstehend genannten Aufbau der obere Rahmenteil 13 geschlossen ist, ist der Betätigungskörper 57 der Fixier einheit 26 durch die Einführöffnung 63 in das obere Rahmen teil 13 eingetreten und der Betätigungskörper hält die Un terseite des Schwenkelements 4 entgegen der Kraft der An drückeinrichtung 56 hoch.

Wie in Fig. 2 mit strichpunktierter Linie dargestellt, hat sich das Schwenkelement um R₁ die zweite feststehende Achse verdreht und die Lichtabschirmplatte hat sich durch den zwischengeschalteten Verbindungsstab 55 um R₂ verdreht, weswegen die Belichtungsöffnung 50 geöffnet ist. In dieser Stellung tritt abtastendes Licht von der optischen Einheit 14 durch die Belichtungsöffnung 50 durch und wird auf das fotoleitfähige Aufzeichnungselement 15 gestrahlt.

Wenn während des Erzeugens eines Bildes ein Papierstau auf tritt oder wenn die Fixiereinheit 26 ausgetauscht wird, wird der mittlere Rahmenteil 12 zusammen mit dem oberen Rahmen teil 13 angehoben und mit etwa 45° geöffnet.

Wenn die Kassette 18 mit dem Fotoleiter oder die Entwicklerkassette 21 gewechselt wird, wird nur das obere Rahmenteil um 90° ge öffnet.

Bei diesen Zuständen ist der Betätigungskörper 57 am unteren Rahmenteil 10 außer Kontakt mit dem oberen Rahmenteil 13 ge kommen, wodurch die Lichtabschirmplatte 52 in Gegenuhrzei gerrichtung durch die Andrückeinrichtung 56 verdreht wurde und damit die Belichtungsöffnung 50 verschlossen wurde.

Wenn der obere Rahmenteil 13 geöffnet wurde, ist die opti sche Einheit 14 nicht nur elektrisch verriegelt, um nicht zu arbeiten, sondern es ist auch die Belichtungsöffnung 50 durch die Lichtabschirmplatte 52 verschlossen. Licht kann daher selbst dann nicht durch die Belichtungsöffnung 50 aus treten, wenn die optische Einheit 14 arbeitet.

Darüber hinaus kann niemals Toner in die optische Einheit 14 eintreten, wenn solcher verstreut wird, wenn die Entwickler kassette 21 ausgetauscht wird, und zwar weil die Belich tungsöffnung 50 verschlossen ist, wenn das obere Rahmenteil 13 geöffnet ist und da an der Unterseite des oberen Rahmen teils 13 die Einführöffnung 63 für den Betätigungskörper 57 vom fotoleitfähigen Aufzeichnungselement 15 entfernt ist.

Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, werden ein Betätigungswin kel R₂ und der Betätigungshub der Lichtabschirmplatte 52 fest gelegt, wenn der Betätigungskörper 57 um den Abstand r von der zweiten feststehenden Achse 53 entfernt so wirkt, daß sich das Schwenkelement 54 um den Winkel R₁ verdreht, bei einem Betätigungsradius r₂ der Lichtabschirmplatte 52. Aus diesem Grund ist es möglich den Anbringungsort und den Be tätigungshub des Schwenkelements 54 und des Betätigungskör pers 57 willkürlich zu wählen, so daß der Freiheitsgrad beim Entwerfen des Aufbaus vergrößert wird und die Bilderzeu gungsvorrichtung mit kleineren Abmessungen hergestellt wer den kann.

Da die Lichtabschirmplatte 52 durch einen Verbindungsmecha nismus geöffnet und geschlossen wird, kann ein kleiner, vom unteren Rahmen 10 hochstehender Betätigungskörper 57 verwen det werden, und er kann an einer Stelle angeordnet werden, an der er den Austausch von Kassetten nicht stört. Dadurch können die Baueinheiten die Bilderzeugungsvorrichtung einfacher gehandhabt werden.

Claims

1. Elektrofotografisches Gerät mit

- einem Gehäuse aus einem oberen (13) und einem unteren (12, 10) Rahmenteil, wobei der obere Rahmenteil (13) am unteren Rahmen teil (10) schwenkbar angebracht ist,
- einer im oberen Rahmenteil (13) angeordneten Lichtquelle (14) zum Aussenden von Bildinformationen entsprechendem Licht,
- einem im unteren Rahmenteil (12, 10) angeordneten fotoleit fähigen Aufzeichnungselement (15),
- einer Belichtungsöffnung (50) an der unteren Seite des oberen Rahmenteils (13), durch die das Licht der Lichtquelle bei auf den unteren Rahmenteil (12, 10) heruntergeschwenktem oberem Rah menteil (13) auf das fotoleitfähige Aufzeichnungselement (15) ge richtet wird, um ein den Bildinformationen entsprechendes La dungsbild auf dem Aufzeichnungselement (15) zu erzeugen,
- einem Lichtabschirmelement (52), das im oberen Rahmenteil (13) um eine erste feststehende Achse (51) drehbar gelagert ist und bei nach oben verschwenktem oberem Rahmenteil (13) durch Feder kraft in einer Position gehalten wird, in der es die Belichtungsöff nung (50) verschließt,
- einem am oberen Rahmenteil (13) um eine zweite feststehende Achse (53) drehbar gelagerten Schwenkelement (54),
- einem Verbindungsstab (55), dessen erstes Ende an dem Schwenk element (54) und dessen zweites Ende an einem Träger des Licht abschirmelementes (52) angreift und mit
- einem am unteren Rahmenteil (10) angebrachten Betätigungs element (57), das beim Bewegen des oberen Rahmenteils (13) in seine Schließstellung auf das Schwenkelement (54) drückt und dieses so um die zweite Achse (53) verschwenkt, daß der am Schwenkelement (54) befestigte Verbindungsstab (55) das Licht abschirmelement (52) entgegen der Federkraft um die erste Achse (51) in eine Position dreht, in der die Belichtungsöffnung (50) frei gegeben ist.

2. Elektrofotografisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß

- eine Fixiereinheit (26) im unteren Rahmenteil seitlich neben dem fotoleitfähigen Aufzeichnungselement (15) angebracht ist,
- das Betätigungselement (57) an der Fixiereinheit (26) so ange bracht ist, daß es von dieser hochsteht,
- die erste feststehende Achse (51) für das Lichtabschirmelement (52) oberhalb des fotoleitfähigen Aufzeichnungselements (15) am oberen Rahmenteil (13) angeordnet ist,
- die zweite feststehende Achse (53) für das Schwenkelement (54) oberhalb der Fixiereinheit (26) am oberen Rahmenteil (13) ange bracht ist; und daß
- das Betätigungselement (57) mit dem Schwenkelement (54) in und außer Kontakt kommt, wenn der obere Rahmenteil (13) geschlos sen bzw. geöffnet wird.

3. Elektrofotografisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Unterseite des oberen Rahmen teils (13) eine Öffnung (63) vorhanden ist, durch die das Betätigungs element (57) in den oberen Rahmenteil (13) eindringen und dort in Kontakt mit dem Schwenkelement (54) kommen kann.

4. Elektrofotografisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtabschirmelement (52) eine ebene Platte ist, die breiter ist als die Belichtungsöffnung (50) und an einem Ende durch ein Halteteil (60) gehalten wird.

5. Elektrofotografisches Gerät nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß das Schwenkelement (54) annähernd dreieckigen Querschnitt aufweist und seine von der Belichtungsöffnung (50) am wei testen entfernte Ecke von der zweiten feststehenden Achse (53) gehalten wird.

6. Elektrofotografisches Gerät nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß das zweite Ende des Verbindungsstabs (55) um eine erste Achse (61) drehbar mit dem unteren Bereich des Trägers des Licht abschirmelements (52) verbunden ist.

7. Elektrofotografisches Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Federkraft eine An drückeinrichtung (56) vorhanden ist mit einer Torsionsschraubenfeder die um die erste feststehende Achse (51) gelegt ist.