DE4224573A1 - Haltevorrichtung fuer das gitter einer korona-entladungsvorrichtung in einer bilderzeugungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für das Gitter einer Korona-Entladungsvorrichtung, mit der die Oberfläche eines fotoleitfähigen Elements in einem elektrofotografischen Verfahren aufgeladen wird.

Bilderzeugungseinrichtungen (sogenannte Drucker), die ein Bild aus den Ausgangsdaten eines Rechners, Textver­ arbeitungsgeräts, Faksimilegeräts u.ä. auf einem Auf­ zeichnungspapier erzeugen, arbeiten nach dem sogenann­ ten elektrofotografischen Verfahren. Dabei wird ein fotoleitfähiges Material auf der Oberfläche eines foto­ leitfähigen Elements gleichmäßig aufgeladen, ein laten­ tes elektrostatisches Bild auf einem Teil des fotoleit­ fähigen Materials erzeugt, von dem durch Belichten elektrische Ladungen entfernt wurden, und dieses laten­ te elektrostatische Bild durch Ablagern von Tonerpulver entwickelt und zu einem Tonerbild umgewandelt. Dann wird dieses Tonerbild auf ein Aufzeichnungspapier über­ tragen und darauf in einer Fixiervorrichtung fixiert.

Eine solche Bilderzeugungseinrichtung lädt das foto­ leitfähige Material auf der Oberfläche des fotoleit­ fähigen Elements üblicherweise mit einer Korona-Ent­ ladungsvorrichtung auf, die nahe dem fotoleitfähigen Element angeordnet ist.

Die Korona-Entladungsvorrichtung besteht aus Ent­ ladungsdrähten und einer diese umgebenden Abschirm­ platte, die zu dem fotoleitfähigen Element hin geöffnet ist. Wenn eine Hochspannung an die Ladungsdrähte ange­ legt wird, erfolgt eine Korona-Entladung zu dem foto­ leitfähigen Element hin, und die dadurch ionisierte Umgebungsluft wird zu dem fotoleitfähigen Material hin­ bewegt und lädt es auf.

Um ein gutes Bild zu erzeugen, muß ein konstantes elek­ trisches Potential an der Oberflächte des fotoleitfähi­ gen Elements vorhanden sein. Zu diesem Zweck ist übli­ cherweise eine Gitterelektrodenplatte o.a. (d. h. ein sogenanntes Schirmgitter) in der Öffnung der Abschirm­ platte der Korona-Entladungsvorrichtung vorgesehen, die dem fotoleitfähigen Element gegenüberliegt. Ein zu dem fotoleitfähigen Material fließender Strom wird durch eine Spannung gesteuert, die an das Schirmgitter ange­ legt ist, und dadurch wird das elektrische Potential an der Oberfläche des fotoleitfähigen Materials stabili­ siert.

Das Schirmgitter ist über eine Zenerdiode oder einen Varistor geerdet, so daß an ihm eine konstante Spannung liegt.

Bei einer solchen Anordnung muß das Schirmgitter eine hochgenaue Position gegenüber dem fotoleitfähigen Ele­ ment einnehmen, um ein konstantes elektrisches Poten­ tial an der Oberfläche des fotoleitfähigen Elements mit hoher Genauigkeit zu erzeugen. Die Positionierung und Montage des Schirmgitters ist dadurch sehr zeitraubend.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Haltevorrichtung zur leichten Montage eines Schirmgitters einer Korona-Ent­ ladungsvorrichtung innerhalb einer Bilderzeugungsein­ richtung anzugeben, mit der eine hochgenaue Positionie­ rung möglich ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit einer Haltevorrichtung nach der Erfindung wird das Schirmgitter dadurch positioniert und fixiert, daß Feststellöffnungen lediglich durch Einsetzen eines Gitterträgers in die Öffnung einer Halterung mit ersten und zweiten Feststellelementen in Eingriff gebracht werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines elektrofotografischen Faksimilege­ räts, in dem eine Haltevorrichtung nach der Erfindung zur Anwendung kommt,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung ei­ ner Trommeleinheit,

Fig. 3 einen Querschnitt der Trommeleinheit,

Fig. 4 eine perspektivische Explosionsdar­ stellung der Trommeleinheit,

Fig. 5 eine teilweise vergrößerte Seitenan­ sicht einer Feststellvorrichtung und

Fig. 6 eine teilweise vergrößerte Darstel­ lung von Feststellöffnungen.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht eines elektrofotografi­ schen Faksimilegeräts, wobei rechts in der Figur die Vorderseite dieses Geräts liegt.

Dieses Faksimilegerät hat eine Papierzuführung 30 an der oberen Hinterseite eines Hauptkörpers 10, mit der dem Gerät Aufzeichnungspapier zum Aufzeichnen von Informationen oder ein zu sendendes Dokument zugeführt wird. Der obere Vorderteil des Geräts nahe der Papier­ zuführung 30 besteht aus einem Oberteil 20, das mit einem Arm 21A an der der Papierzuführung 30 zugewandten Rückseite des Hauptkörpers 10 gelagert ist.

Die Papierzuführung 30 besteht aus einer Kassetten­ halterung 31, die lösbar mit einer Aufzeichnungspapier­ kassette 40 verbunden ist, in der Aufzeichnungsblätter aus Papier enthalten sind. Ferner gehört zu der Papier­ zuführung 30 ein Dokumenthalter 32 für ein zu sendendes Dokument vor der Kassettenhalterung 31 (in Fig. 1 rechts). Eine Einzugsrolle 33 für Aufzeichnungspapier ist an einer Stelle entsprechend dem obersten Blatt eines Blattstapels in der Kassette 40 angeordnet, die mit der Kassettenhalterung 31 verbunden ist.

Das Oberteil 20 hat eine Oberseite, die zur Vorderseite des Faksimilegeräts hin geneigt ist, und ein Teil der geneigten Fläche ist als Bedienungseinheit 23 ausge­ führt und enthält ein Anzeigefeld, Bedienungstasten und ähnliche Elemente.

Ein Dokumentlesemechanismus ist in dem Oberteil 20 vor­ gesehen und besteht aus einem Lesekopf 50 mit einem Lesesensor 51 und einer Dokumenteinzugswalze 52, die nahe dem Lesesensor 51 auf der dem Dokumenthalter 32 zugewandten Seite angeordnet ist. Ein Transportweg für die Dokumente ist vor dem Lesekopf 50 ausgebildet. Ein auf den Dokumenthalter 32 der Papierzuführung 30 aufge­ legtes Dokument wird in das Oberteil 20 mit der Ein­ zugswalze 52 eingezogen und längs eines Weges transpor­ tiert, der in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt ist. Die auf dem Dokument vorhandenen Informationen werden mit dem Lesesensor 51 gelesen, und dann wird das Doku­ ment durch eine Ausgabeöffnung in der Vorderseite des Hauptkörpers 10 ausgegeben.

Eine Aufzeichnungseinheit 6 dient als Bilderzeugungs­ einheit und enthält die verschiedenen Vorrichtungen zur Durchführung eines elektrofotografischen Verfahrens innerhalb des Hauptkörpers 10.

Die Aufzeichnungseinheit 6 enthält eine Reinigungsvor­ richtung 62 zum Entfernen von restlichem Toner von der Oberfläche einer fotoleitfähigen Trommel 61 mit einem elastischen Blatt, das an der Oberfläche der Trommel 61 anliegt, eine Korona-Entladungsvorrichtung 63 zum gleichmäßigen Aufladen des fotoleitfähigen Materials an der Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel 61, eine optische Abtastvorrichtung 64 zum Belichten und Ab­ tasten der Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel 61 mit einem Laserstrahl, der entsprechend Bilddaten ge­ tastet wird, eine Entwicklungsvorrichtung 65 zum Ab­ lagern von Toner auf einem Teil des fotoleitfähigen Materials, von dem elektrische Ladungen durch Belich­ tung entfernt wurden, so daß ein latentes Bild zu einem Tonerbild umgewandelt wird, und einem Bildübertragungs­ lader 66 zum Aufladen eines Aufzeichnungsblatts sowie zum Übertragen des Tonerbildes auf dieses Aufzeich­ nungsblatt. Jede dieser Vorrichtungen ist an dem Umfang der fotoleitfähigen Trommel 61 angeordnet, die mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor mit vorbestimm­ ter Umfangsgeschwindigkeit gedreht wird. Ferner ist eine Fixiervorrichtung 67 an einer Stelle angeordnet, der das mit dem Tonerbild versehene Aufzeichnungsblatt zugeführt wird. Sie enthält eine Heizwalze 67A, die auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt wird, und eine An­ druckwalze 67B, die schräg über der Heizwalze 67A im Vorderteil des Faksimilegeräts angeordnet ist und gegen die Heizwalze 67A gedrückt wird.

Die in der Aufzeichnungspapierkassette 40 enthaltenen Papierblätter werden nacheinander auf einen Papier­ transportweg gebracht, indem die Einzugswalze 33 das jeweils oberste Blatt eines Blattstapels abzieht. Gleichzeitig wird die Oberfläche der fotoleitfähigen Trommel 61 mit einem Laserstrahl der optischen Abtast­ vorrichtung 64 einer Hauptabtastung unterzogen, wobei der Laserstrahl entsprechend empfangenen Druck- oder Bilddaten moduliert ist. Die fotoleitfähige Trommel 61 wird durch ihre Drehung ferner hilfsabgetastet, so daß auf ihrer Oberfläche ein elektrostatisches latentes Bild entsteht. Dieses wird in der Entwicklungsvorrich­ tung 65 zu einem Tonerbild entwickelt, und dieses wird auf ein Aufzeichnungsblatt übertragen, das längs eines in Fig. 1 doppelt strichpunktiert dargestellten Trans­ portweges bewegt wird. Es wird hierzu mit dem Bildüber­ tragungslader 66 aufgeladen. Das übertragene Tonerbild wird auf dem Aufzeichnungsblatt mit der Fixiervorrich­ tung 67 fixiert und dann an der Vorderseite des Faksi­ milegeräts ausgegeben.

Die fotoleitfähige Trommel 61, die Reinigungsvorrich­ tung 62 und die Korona-Entladungsvorrichtung 63 der Aufzeichnungseinrichtung 6 sind gemeinsam an einem Rah­ men 7 montiert und als Trommeleinheit 60 ausgeführt, wie dies in Fig. 2 perspektivisch dargestellt ist. Wenn die fotoleitfähige Trommel 61 auszuwechseln ist, weil ihre Oberfläche abgenutzt oder die Fotoleitfähigkeit verschlechtert ist, so kann die Trommeleinheit 60 ins­ gesamt ausgewechselt werden.

Wie aus der in Fig. 3 gezeigten Explosionsdarstellung hervorgeht, besteht der Rahmen 7 aus einer Basis 70, Seitenplatinen 71 auf der rechten und linken Seite der Basis 70 und einem Gehäuse 72 für die Reinigungsvor­ richtung in Verbindung mit den Seitenplatinen 71.

Die fotoleitfähige Trommel 61 ist in den Seitenplati­ nen 71 mit Lagern 61A an ihren beiden Enden gelagert.

Eine Montageöffnung 70A für die Entladungsvorrichtung ist in der Basis 70 in der in Längsrichtung verlaufend (parallel zur fotoleitfähigen Trommel 61) vorgesehen, und die Korona-Entladungsvorrichtung 63 ist in dieser Öffnung 70A angeordnet.

Die Montageöffnung 70A hat eine Breite und Länge, die den Einsatz eines noch zu beschreibenden Schirmgitter­ elements 9 ermöglicht, und die Länge entspricht weit­ gehend der Länge der fotoleitfähigen Trommel 61. An den Innenwänden der beiden Längsseiten der Montageöff­ nung 70A sind Feststellelemente 80 am vorderen und hin­ teren Ende vorgesehen.

Wie Fig. 4 zeigt, besteht jedes Feststellelement 80 aus einem linken und einem rechten Verriegelungskeil 81 für das Zusammenführen und einem dazwischen angeordneten Verriegelungskeil 82 für das Trennen.

Der jeweilige Verriegelungskeil 81 für das Zusammenfüh­ ren besteht aus einer Riegelfläche 81A normal zur Innenwand der Öffnung 70A und einer geneigten Führungs­ fläche 81B, die unter einem vorbestimmten Winkel in Richtung zur fotoleitfähigen Trommel 61 zur Innenwand hin verläuft. Dieser Keil bildet eine rechtwinklig- dreieckige Pyramide mit horizontaler Bodenfläche (Rie­ gelfläche 81A).

Der Verriegelungskeil 82 für die Trennrichtung besteht aus einer rechtwinklig-dreieckigen Pyramide, die sich durch Umdrehen des Verriegelungskeils 81 für die Zusam­ menführung ergibt. Der Verriegelungskeil 82 hat eine geneigte Fläche 82B, die unter einem vorbestimmten Win­ kel zur Innenwand der Montageöffnung 70A so verläuft, daß sie abgewandt von der fotoleitfähigen Trommel 61 in die Seitenwand übergeht. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist der Verriegelungskeil 81 für die Zusammenführung der Teile in vertikaler Richtung so positioniert, daß ein Abstand H zwischen der Verriegelungsfläche 82A des Verriege­ lungskeils 82 und der Verriegelungsfläche 81A des Ver­ riegelungskeils 81 besteht. Wie gleichfalls aus Fig. 5 hervorgeht, ist die Höhe der Verriegelungsfläche 82A gegenüber der Innenwand der Montageöffnung 70A geringer als die Höhe der geneigten Führungsfläche 81B des Ver­ riegelungskeils 81 an der Position, die der Verriege­ lungsfläche 82A entspricht. Bei der in Fig. 5 darge­ stellten horizontalen Betrachtungsrichtung ist der Scheitel des Verriegelungskeils 82 für die Trennbewe­ gung nicht sichtbar, da dieser sich hinter dem Verrie­ gelungskeil 81 befindet.

Das Schirmgitterelement 9 wird mit den Verriegelungs­ elementen 80 in Eingriff gebracht und in der Montage­ öffnung 70A in vorstehend beschriebener Weise angeord­ net. Die in Fig. 3 gezeigten Entladungsdrähte 74 werden in der Mitte der Montageöffnung 70A in Längsrichtung gestreckt, und die Korona-Entladungsvorrichtung 63 be­ steht dann aus den Entladungsdrähten 74 und dem Schirm­ gitterelement 9. Dieses dient als Schirmungselement.

Das Schirmgitterelement 9 hat einen umgekehrten U-Quer­ schnitt mit Seitenplatten 9A, die vertikal angeordnet sind. Die obere Fläche (Bodenfläche des U-Profils) des Schirmgitterelements 9 ist flach ausgeführt, und weit­ gehend ihr gesamter Bereich ist als Öffnung 9B ausge­ bildet.

Mehrere elektrisch leitfähige Metalldrähte 9C, die ein Schirmgitter bilden, sind in vorbestimmten Abständen in der Öffnung 90 zwischen der Vorder- und der Hinterkante unter einem vorbestimmten Winkel zur Längsrichtung ver­ spannt.

Eingriffsöffnungen 90 sind in jeder Seitenplatte 9A vorgesehen, und wenn das Schirmgitterelement 9 richtig in der Montageöffnung 70A der Basis 70 des Rahmens 7 angeordnet wird, d. h. wenn es eine vorbestimmte Posi­ tion relativ zu der fotoleitfähigen Trommel 61 hat, entsprechen die Positionen der Eingriffsöffnungen 90 denjenigen der Verriegelungselemente 80.

Wie aus der in Fig. 6 gezeigten Draufsicht hervorgeht, besteht jede Eingriffsöffnungsanordnung 90 aus Verrie­ gelungsöffnungen 91 für das Zusammenführen an den den Verriegelungskeilen 81 entsprechenden Stellen und einer Verriegelungsöffnung 92 an einer dem Verriegelungskeil 82 für die Trennbewegung entsprechenden Stelle. Die Verriegelungskeile 81 für das Zusammenführen können in die Verriegelungsöffnungen 91 und der Verriegelungs­ keil 82 in die Verriegelungsöffnung 92 eingesetzt wer­ den.

Zwischen dem vertikalen Abstand h von der Kante 91A der Verriegelungsöffnung 91, die der Verriegelungsfläche 81A des Verriegelungskeils 81 (Fig. 6) gegenübersteht, und dem vorstehend beschriebenen Abstand H kann eine vorbestimmte Toleranz vorgesehen sein, so daß der Ab­ stand H in dem Abstand h enthalten ist, ohne eine Spiel zu erzeugen.

Wenn bei der vorstehend beschriebenen Anordnung das Schirmgitterelement 9 in die Montageöffnung 70A des Rahmens 70 von oben her eingesetzt wird, so stoßen die Unterkanten der Seitenplatten 9A gegen die geneigten Führungsflächen 81A der Verriegelungskeile 81 und wer­ den nach innen elastisch verformt. Wenn die Seitenplat­ ten 9A in eine bestimmte Position kommen, greifen die Verriegelungsöffnungen 90 unlösbar in die Verriege­ lungselemente 80 durch die elastische Rückstellkraft der Seitenplatten 9A. Die Verriegelungskeile 81 für das Zusammenführen kommen in die Verriegelungsöffnungen 91, die Verriegelungskeile 82 in die Verriegelungsöffnun­ gen 92. Mit dieser Anordnung wird die Bewegung des Schirmgitterelements 9 in Aufwärtsrichtung (Annäherung an die fotoleitfähige Trommel 61) durch die Verriege­ lungskeile 81 begrenzt, während die Bewegung in Ab­ wärtsrichtung durch die Verriegelungskeile 82 begrenzt wird. Wie oben beschrieben, ist die Höhe des Verriege­ lungskeils 82 geringer als die Höhe des ihm entspre­ chenden Teils der geneigten Führungsfläche 81B des Ver­ riegelungskeils 82, so daß beim Einsetzen des Schirm­ gitterelements 9 die Bewegung und Verformung der Sei­ tenplatten 9A durch die Verriegelungskeile 82 für die Trennbewegung nicht verhindert wird.

Da die Toleranz zwischen dem vertikalen Abstand h und dem Abstand H so eingestellt ist, daß der Abstand H in dem Abstand h liegt, ohne Spiel zu erzeugen, wird das Schirmgitterelement 9 in der Montageöffnung 70A des Rahmens 7 an einer ganz bestimmten Position in vertika­ ler Richtung montiert. Wenn die Verriegelungskeile 81 und 82 mit vorbestimmter Genauigkeit relativ zu der Position der fotoleitfähigen Trommel 61 an dem Rahmen 7 vorgesehen sind, so kann das Schirmgitterelement 9 ge­ trennt von der fotoleitfähigen Trommel 61 unter einem vorbestimmten Abstand zu dieser mit der geforderten Ge­ nauigkeit positioniert und in der Montageöffnung 70A so befestigt werden, daß die Verriegelungsöffnungen 90 mit den Verriegelungskeilen 80 in Eingriff kommen, indem das Schirmgitterelement 9 ganz einfach in die Montage­ öffnung 70A eingesetzt wird.

Die Anzahl und die Positionen der Verriegelungskeile 81 und 82 sind nicht auf das vorstehende Ausführungsbei­ spiel beschränkt.

Obwohl die Höhe des Verriegelungskeils 82 für die Trennbewegung geringer als die Höhe des entsprechenden Teils der geneigten Führungsfläche 81B des Verriege­ lungskeils 81 für das Zusammenführen ist, kann zum Ein­ setzen des Schirmgitterelements 9 in die Montageöff­ nung 70A von der Trommelseite her die Höhe des Verrie­ gelungskeils 81 für die Zusammenführung geringer als die Höhe des entsprechenden Teils der geneigten Füh­ rungsfläche 82B des Verriegelungskeils 82 für die Trennbewegung sein, um das Einsetzen des Schirmgitter­ elements 9 in die Montageöffnung 70A von der entgegen­ gesetzten Seite aus zu ermöglichen.

Claims (5)

1. Haltevorrichtung zum Positionieren und Befestigen eines Bauteils in einem Trägerrahmen, insbesondere zum Befestigen des Gitters einer Korona-Entla­ dungsvorrichtung in einer elektrofotografischen Bilderzeugungseinrichtung mit vorbestimmter Posi­ tion relativ zu der Oberfläche eines fotoleitfähi­ gen Bauteils, gekennzeichnet durch eine Montage­ öffnung in dem Trägerrahmen, in die das Bauteil einzusetzen ist, durch von der Innenwand der Mon­ tageöffnung abstehende erste Verriegelungsvor­ sprünge mit jeweils einer ersten Verriegelungsflä­ che normal zu der Innenwand zum Festlegen einer Position in zu der ersten Verriegelungsfläche orthogonaler Richtung, durch zweite Verriegelungs­ vorsprünge an der Innenwand mit jeweils einer zweiten Verriegelungsfläche, die jeweils einer ersten Verriegelungsfläche eines ersten Verriege­ lungsvorsprungs gegenübersteht und eine Position in Richtung orthogonal zu der zweiten Verriege­ lungsfläche festlegt, und durch Verriegelungsöff­ nungen in dem Bauelement an Positionen entspre­ chend den ersten und den zweiten Verriegelungsvor­ sprüngen, wobei das Bauteil in die Montageöffnung eingesetzt und in ihr durch Eingriff der Verriege­ lungsöffnungen mit den Verriegelungsvorsprüngen fixiert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die ersten oder die zweiten Verriege­ lungsvorsprünge zu der dem einzusetzenden Bauteil zugewandten Seite hin eine Fläche haben, die zur Innenwand der Montageöffnung hin geneigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Höhe der Verriegelungsfläche der zweiten bzw. ersten Verriegelungsvorsprünge ge­ ringer als die Höhe des entsprechenden Teils der geneigten Fläche des jeweils anderen Verriege­ lungsvorsprunges ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die ersten Verriegelungsvorsprünge bei­ derseits jeweils eines zweiten Verriegelungsvor­ sprungs vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß an jeder der vier Ecken der Innenwand der Montageöffnung eine Kombination aus ersten und zweiten Verriegelungsvorsprüngen vorgesehen ist.