DE69203807T2

DE69203807T2 - Bilderzeugungsgerät und arbeitseinheit mit einem bildträgerelement.

Info

Publication number: DE69203807T2
Application number: DE69203807T
Authority: DE
Inventors: Cecca Michael De; Dougal David Mc; Dennis O'dea; James Rydelek
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: NexPress Solutions LLC
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1992-02-03
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2012-02-04
Also published as: EP0651300B1; JPH06501574A; WO1992015049A3; DE69220510T2; WO1992015049A2; DE69203807D1; EP0651300A3; EP0523235B1; DE69220510D1; EP0523235A1; EP0651300A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bilderzeugungsvorrichtung, die eine Kassette mit einem darin enthaltenen Bildempfangselement verwendet, auf dem übertragbare Tonerbilder erzeugt werden. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine ein derartiges Bildempfangselement enthaltende Kassette zur Einsetzen in eine Bilderzeugungsvorrichtung.
US-A-4.876.577 beschreibt eine elektrofotografische Vorrichtung, die eine eine fotoleitfähige Trommel enthaltende Kassette aufnimmt. Die Kassette umfaßt sowohl einen Lademechanismus zum Laden als auch einen Reinigungsmechanismus zum Reinigen der Trommel. Für die Erzeugung eines elektrostatischen Bildes auf der Trommel ist eine Zugangsöffnung zum bildweisen Belichten einer geladenen Oberfläche der Trommel vorgesehen. Das elektrostatische Bild wird durch eine andere Zugangsöffnung in der Kassette mittels einer oder zwei Tonerstationen getonert, die zur Erzeugung eines Tonerbildes in eine der Zugangsöffnung gegenüberliegende Position drehbar sind. Das Tonerbild wird auf ein Empfangsblatt übertragen, das durch eine Empfangsblattöffnung transportiert und an die Trommel angelegt wird. Mittels eines zur Kassette gehörenden besonderen Mechanismus wird das Empfangsblatt von der Trommel abgenommen und außerhalb der Kassette einer Fixiervorrichtung zugeführt.
US-A-4.591.258 zeigt eine eine drehbare fotoleitfähige Trommel enthaltende Kassette mit ebenfalls in der Kassette enthaltenen Lade-, Reinigungs- und Entwicklungsstationen. Durch eine Zugangsöffnung zur Trommel ist die Übertragung von Tonerbildern auf ein an der Trommel in Anlage gebrachtes Empfangsblatt möglich. Das Drehen der Trommel geschieht durch eine Antriebsverbindung an der Kassettenstirnseite, die auf ein im aufnehmenden Gerät vorhandenes Antriebselement passen muß. Um Beschädigungen der Antriebsverbindung der Kassette durch unachtsame Handhabung zu vermeiden, sind auf der Kassette Vorsprünge vorgesehen.
Derartige fotoleitfähige Kassetten sind auch in vielen anderen Veröffentlichungen beschrieben; sie werden in im Handel erhältlichen Kleinkopierern und Laserdruckern eingesetzt. Generell wird die fotoleitfähige Trommel durch eine stirnseitige Verbindung der Kassette mit der Trommel angetrieben. Beim Einsetzen der Kassette in die Bilderzeugungsvorrichtung muß auf einwandfreie Herstellung der Antriebsverbindung geachtet werden.
US-A-4.712.906 zeigt eine Übertragungswalze für einen Farbdrucker. Bei einer Ausführungsform dieser Erfindung werden eine Reihe verschiedenfarbiger Tonerbilder auf ein auf der Walze aufliegendes Blatt übertragen, wobei die Walze sich dreht und das Empfangsblatt wiederholt in übertragungsbeziehung zu einem Bildempfangselement bringt. Bei einer anderen Ausführungsform werden die verschiedenfarbigen Tonerbilder direkt auf die Außenfläche einer Übertragungswalze übertragen, so daß auf der Übertragungswalze ein mehrfarbiges Bild erzeugt wird, das anschließend in einer vom Bildempfangselement entfernten Position in nur einem Schritt auf ein Empfangsblatt übertragen wird. Andere Veröffentlichungen beschreiben ein Zwischen-Übertragungselement in Form eines endlosen Bandes statt einer Walze; siehe zum Beispiel US-A-4.453.820.
US-A-4.299.474 zeigt einen Kompakt-Tischkopierer, bei dem dadurch Platz gespart wird, daß der Motor, das Kühlsystem und die Antriebe für ein fotoleitfähiges Bildempfangselement innerhalb des Bildempfangselements angeordnet sind. Bei diesem Aufbau wird bis dahin ungenutzter Raum für die Unterbringung wesentlicher und notwendiger Komponenten genutzt, wodurch die Größe des Kopierers verringert werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine ein Bildempfangselement, auf dem ein Tonerbild ausgebildet werden kann, enthaltende Kassette zu vereinfachen.
Diese und andere Aufgaben werden durch eine Bilderzeugungsvorrichtung erreicht, die Mittel zur Aufnahme einer ein Bildempfangselement enthaltenden Kassette aufweist. Die Vorrichtung umfaßt ein Übertragungselement, das mit dem Bildempfangselement direkt oder über ein Empfangsblatt in Anlage kommt, um Tonerbilder vom Bildempfangselement zu übertragen. Das Übertragungselement wird durch geeignete, in der Vorrichtung vorgesehene Antriebsmittel angetrieben. Das Übertragungselement seinerseits treibt das Bildempfangselement durch Anlage an diesem an.
Bei dieser Erfindung benötigt das Bildempfangselement keine besondere Antriebsverbindung zur Vorrichtung, zum Beispiel an der Kassettenstirnseite. Dadurch werden sowohl der Aufbau der Kassette als auch ihr Einsetzen in die Bilderzeugungsvorrichtung stark vereinfacht. Statt dessen wird das Bildempfangselement durch ein Bauteil angetrieben, das auch für die Tonerbildübertragung verwendet wird.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird daher auch erreicht durch eine Kassette mit einem Bildempfangselement, das mittels der durch eine Zugangsöffnung in der Kassette erfolgenden Anlage an einem Übertragungselement an einer Reihe von Stationen vorbeibewegt werden kann.
Die Erfindung eignet sich insbesondere für den Einsatz in einer Farbbilderzeugungsvorrichtung. Bei derartigen Vorrichtungen kommt ein Übertragungselement, zum Beispiel eine Übertragungswalze, direkt oder über ein Empfangsblatt zur Anlage, um eine Reihe einzelner Farbtonerbilder übereinanderzulegen und so ein mehrfarbiges Tonerbild zu erzeugen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bildempfangselement, das als Teil einer fotoleitfähigen Kassette in eine Bilderzeugungsvorrichtung eingesetzt wird, präzise zu einer einem Übertragungselement zugeordneten Übertragungsfläche zu positionieren, wobei das Übertragungselement nicht Teil der Kassette ist.
Diese letztgenannte Aufgabe wird erreicht durch eine Bilderzeugungsvorrichtung, die eine ein Bildempfangselement lagernde austauschbare Kassette enthält. Die Kassette weist eine Zugangsöffnung für die Übertragung von Tonerbildern vom Bildempfangselement auf die Übertragungsoberfläche auf. Die Bilderzeugungsvorrichtung enthält ein Übertragungselement, das nicht Teil der Kassette ist und dem eine Übertragungsoberfläche zum Empfang von Tonerbildern vom Bildempfangselement zugeordnet ist. Die Kassette wird in Richtung des Übertragungselements gedrückt und bringt so das Bildempfangselement mit der Übertragungsoberfläche in Übertragungsbeziehung. Dem Übertragungselement zugeordnete Leitmittel greifen an der Kassette an und positionieren das Bildempfangselement präzise relativ zum Übertragungselement.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Bildempfangselement die Form einer Trommel mit einer zylindrischen Bildempfangsoberfläche auf, auf der während der Drehung des Bildempfangselements um eine Drehachse Tonerbilder erzeugt werden. Bei dem Übertragungselement handelt es sich um eine Übertragungswalze, die ebenfalls eine Drehachse und eine zylindrische Außenfläche aufweist. Die Bilderzeugungsvorrichtung umfaßt Mittel, die die relativen Positionen der Drehachsen des Übertragungselements und des Bildempfangselements steuern und die Achsen parallel halten. Durch das Aufrechterhalten der Parallelität zwischen den Drehachsen des Bildempfangselements und des Übertragungselements wird eine Qualitätsminderung bei der Übertragung verhindert.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine fotoleitfähige Kassette bereitzustellen, die so in eine Bilderzeugungsvorrichtung eingesetzt werden kann, daß das Bildempfangselement präzise in Übertragungsbeziehung zu einer einem Übertragungselement des aufnehmenden Geräts zugeordneten Übertragungsoberfläche gelangt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Schemazeichnung einer Bilderzeugungsvorrichtung, wobei das Gehäuse und andere tragende Teile der klareren Darstellung halber weggelassen sind;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Triebstranges einer Bilderzeugungsvorrichtung, wobei einige Teile gestrichelt dargestellt und andere der klareren Darstellung halber weggelassen sind;
Fig. 3 eine schematische Vorderansicht der in Fig. 1 dargestellten Bilderzeugungsvorrichtung, wobei der klareren Darstellung halber Teile einer fotoleitfähigen Kassette im Querschnitt dargestellt sind;
Fig. 4 eine schematische Vorderansicht des Triebstranges und von Teilen der Kassette einer alternativen Bilderzeugungsvorrichtung, wobei der klareren Darstellung halber Teile weggelassen bzw. abgebrochen sind;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Kassette und eines Teils der Kassettenaufnahme einer alternativen Bilderzeugungsvorrichtung;
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines zur Vorrichtung gemäß Fig. 5 gehörenden Sprungfedermechanismus;
Fig. 7 und 8 Vorderansichten des Mechanismus gemäß Fig. 5 in teilweise bzw. ganz eingesetztem Zustand;
Fig. 9 und 10 Rückansichten des Mechanismus gemäß Fig. 7 und 8, ebenfalls in teilweise bzw. ganz eingesetztem Zustand;
Fig. 11 und 12 Draufsichten des Mechanismus gemäß Fig. 5-10 in teilweise bzw. ganz eingesetztem Zustand;
Fig. 13 und 14 Vorder- bzw. Rückansichten einer runden Scheibe, die Teil eines in Fig. 5 und 6 dargestellten Knopfes 121 ist; und
Fig. 15 einen oberen Abschnitt einer Übertragungswalze mit einem alternativen Antriebsmechanismus für die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Bilderzeugungsvorrichtung, zum Beispiel einen Drucker 1,wobei das Gehäuse und bestimmte tragende Elemente der klareren Darstellung halber weggelassen sind. Der Drucker 1 umfaßt ein Bildempfangselement, zum Beispiel eine fotoleitfähige Trommel 2, die zur Erzeugung einer Reihe verschiedenfarbiger Tonerbilder an einer Reihe von Stationen entlang gedreht werden kann. Die fotoleitfähige Trommel 2 weist eine zylindrische Bildempfangsoberfläche auf, die zunächst in einer Ladestation 4 geladen und dann bildweise mittels eines Lasers 5 belichtet wird, so daß man eine Reihe elektrostatischer Bilder erhält. Die elektrostatischen Bilder werden mittels einer beweglichen Entwicklungsvorrichtung 6 mit drei oder vier getrennten Entwicklungseinheiten mit verschiedenfarbigen Tonern getonert. Jede der Einheiten bringt auf eines der Reihe der elektrostatischen Bilder einen andersfarbigen Toner auf, so daß sich auf der zylindrischen Bildempfangsoberfläche der Trommel 2 eine Reihe verschiedenfarbiger Tonerbilder ergeben. Die Reihe der verschiedenfarbigen Tonerbilder wird passergenau auf eine der Übertragungswalze 10 zugeordnete Übertragungsoberfläche übertragen, wodurch auf der Übertragungsoberfläche ein mehrfarbiges Bild erzeugt wird. Wie in Fig. 1 dargestellt, handelt es sich ei der Oberfläche, auf die die Tonerbilder übertragen werden, um eine zylindrische Außenfläche der Walze 10 selbst. Allerdings könnten die Tonerbilder auch, wie dies in der Technik bekannt ist, auf ein auf der Oberfläche der Walze 10 befestigtes Empfangsblatt übertragen werden.
Das mehrfarbige Bild wird in einer Übertragungsstation 21 auf ein von einem Empfangsblattvorrat 45 aus zugeführtes Empfangsblatt übertragen. Anschließend wird das Empfangsblatt einem Fixierer 23 zugeführt, wo das mehrfarbige Bild fixiert und dann über eine Umkehrstrecke einem Ausgabeschacht 44 zugeführt wird.
Nach der Übertragung des mehrfarbigen Bildes von der Oberfläche der Walze 10 auf das Empfangsblatt wird die Übertragungsoberfläche der Übertragungswalze 10 mittels einer schwenkbaren Reinigungseinrichtung 30 gereinigt, so daß sie einen neuen Bildersatz aufnehmen kann. Die fotoleitfähige Trommel 2 wird während der Bilderzeugung kontinuierlich mittels einer Reinigungsvorrichtung 12 gereinigt.
Wie anhand der später beschriebenen Figuren noch dargestellt wird, wird die fotoleitfähige Trommel 2 in einer Kassette in den Drucker 1 eingelegt, wobei die Kassette noch weitere Teile des Druckers 1 enthalten kann, zum Beispiel die Ladevorrichtung 4, die Entwicklungsvorrichtung 6 und/oder die Reinigungsvorrichtungen 30 und 12.
Ein Beispiel einer derartigen Kassette 3 ist in Fig. 3 abgebildet, wo das Kassettengehäuse geschnitten, der Rest schematisch dargestellt ist. Entsprechend Fig. 3 enthält ein Kassettengehäuse ein Bildempfangselement 2, eine Öffnung für die Belichtung mittels des Lasers 5, eine Ladevorrichtung 4 und eine Reinigungsvorrichtung 12 für das Bildempfangselement. Außerdem sind ein Behälter 11 zur Aufnahme des von der Reinigungsvorrichtung 12 vom Bildempfangselement 2 entfernten Toners und ein Behälter 35 zur Aufnahme des mittels des Übertragungswalzen-Reinigungselements 30 von der Übertragungswalze 10 entfernten Toners vorgesehen. Ferner umfaßt das Gehäuse eine Öffnung 7, durch die die Entwicklungsvorrichtung 6 Zugang zum Bildempfangselement 2 erhält, sowie eine Öffnung 9, durch die die Übertragungswalze 10 Zugang zum Bildempfangselement 2 erhält.
Die schwenkbare Reinigungsvorrichtung 30 wird mittels eines Solenoids 31 an die Übertragungswalze 10 angelegt und von dieser wieder wegbewegt. Sie umfaßt eine auf der Oberfläche der Übertragungswalze 10 abrollende, vorgespannte Reinigungswalze, die aus einem Material besteht, das das Abnehmen von Toner durch die Walze begünstigt. Mittels einer Abstreifklinge 32 wird der abgenommene Toner von der Walze abgestreift. Durch eine Öffnung 36 im Kassettengehäuse gelangt der abgestreifte Toner in den Behälter 35.
Von einem Empfangsblattvorrat 20 aus wird ein Empfangsblatt in Übertragungsbeziehung zur Übertragungswalze 10 gebracht. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Aufbau erfolgt die Übertragung mittels einer in der Technik bekannten Korona-Übertragungsstation 21. Mittels eines Abnahmeelements 22, das das Übertragungsblatt auch der Fixiereinrichtung 23 zuleitet, wird das Übertragungsblatt von der Übertragungswalze 10 abgenommen.
Bisher bekannte Kassetten, die Bildempfangselemente entsprechend der fotoleitfähigen Trommel 2 enthielten, wiesen an einer Stirnseite der Kassette eine relativ komplizierte Antriebsverbindung auf, die mit einem entsprechenden Antrieb im aufnehmenden Gerät in Eingriff gebracht werden mußte, um die Trommel 2 an den Tonerbilderzeugungsstationen vorbeibewegen zu können. Wie in Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, wird erfindungsgemäß eine solche Antriebsverbindung nicht benötigt. Ein Antriebsrad 40 wird mittels eines Motors 42 angetrieben und treibt seinerseits ein mit der Übertragungswalze 10 verbundenes Zahnrad 44. Die Übertragungswalze 10 besteht aus einem etwas weicheren Material als die fotoleitfähige Trommel 2, zum Beispiel aus Polyurethan. Die fotoleitfähige Trommel 2 liegt durch die Öffnung 9 an der Übertragungswalze 10 an und wird während des gesamten Betriebes durch Reibungskraft von der Übertragungswalze 10 bewegt. Durch die Öffnung 9 gelangt also das Bildempfangselement 2 sowohl für die Bildübertragung als auch für den reibschlüssigen Antrieb mit der Übertragungswalze 10 in Anlage. Bei diesem Aufbau ist zwischen der Übertragungstrommel 2 und der aufnehmenden Vorrichtung keine besondere Antriebsverbindung erforderlich. Dies führt zu einer starken Vereinfachung der Herstellung der Kassette und des Einlegens der Kassette 3 in den Drucker 1 und zu einer wesentlichen Kostenreduzierung. Die perspektivische Darstellung in Fig. 2 illustriert den Triebstrang vom Motor 42 bis zur Übertragungswalze 10 und zur fotoleitfähigen Trommel 2.
Dabei ist in bezug auf das Bildempfangselement und das Übertragungselement im Sinne dieser Beschreibung unter "Eingriff" vorzugsweise eine direkte Anlage zwischen den genannten Elementen zu verstehen. Allerdings kann die Anlage auch über ein auf dem Übertragungselement angebrachtes Empfangsblatt erfolgen, wenn dies auch nicht bevorzugt ist.
In der Zeichnung ist der äußere Antriebseingriff zwischen Übertragungswalze 10 und Motor 12 dargestellt; allerdings könnte der Motor auch innerhalb der Übertragungswalze 10 angeordnet sein und innen an der Walze 10 angreifen, um Platz im Drucker 1 zu sparen. Diese letztgenannte Ausführungsform ist in Fig. 15 dargestellt.
Gemäß Fig. 15 weist die Übertragungswalze 10 eine Außenschicht 201 aus Polyurethan auf, die auf einen Aluminium- oder Stahlmantel 202 aufgegossen oder in anderer Weise darauf ausgebildet ist. Die Schicht 201 bildet eine zylindrische Übertragungsoberfläche 207, auf die mehrere einfarbige Tonerbilder zur Ausbildung eines Mehrfarbenbildes direkt übertragen werden. Mittels eines Stirnzapfenpaares 203 und 204 ist der Mantel 202 um feste Wellen 205, 206 drehbar gelagert.
Die Wellen 205 und 206 drehen sich um verschiedene Abschnitte einer einzigen Drehachse und werden im Sinne dieser Beschreibung für alle Zwecke als eine Welle betrachtet. Die Wellen 205 und 206 sind in Tragplatten 208 und 209 des Druckers fest gehalten und lagern ein inneres, innerhalb der Übertragungswalze 10 angeordnetes Antriebsgehäuse 210. Das innere Antriebsgehäuse 210 enthält einen Motor 212 und ein Planetengetriebe 213. Das Planetengetriebe bewirkt eine geeignete Untersetzung zwischen Motor und Abtriebswelle 221. Auf der Abtriebswelle 221 ist ein Antriebsrad 222 befestigt, das von der Abtriebswelle 221 in Drehbewegung versetzt wird und ein erstes Zwischenzahnrad 225 antreibt. Das erste Zwischenzahnrad 225 sitzt fest auf einer Leerlaufwelle 226, die in bezug auf das Antriebsgehäuse 210 drehbar gelagert ist. Ein zweites Zwischenzahnrad 227 sitzt ebenfalls fest auf der Leerlaufwelle 226 und wird von dieser in Drehbewegung versetzt. Das zweite Zwischenzahnrad 227 greift in eine innen am Walzenmantel 202 befestigte Innenverzahnung 230 ein und dreht die Walze 10 relativ zu den Wellen 205 und 206 und zum Gehäuse 210. Eine in der Mitte der Welle 206 vorgesehene Öffnung 217 dient als Austritt für die Verdrahtung des Motors 212.
Bei dem in Fig. 15 dargestellten Aufbau bringt die übertragungswalze 10 ihren eigenen innenliegenden Antrieb in den Drucker 1 ein, so daß der Antrieb nicht besonders in den Drucker eingebaut werden muß, wodurch bei der Endmontage des Druckers ein Arbeitsgang gespart wird. Wichtiger ist jedoch noch, daß der Antrieb keinen Platz im Drucker beansprucht und der Drucker dadurch kompakter gestaltet werden kann.
Der in Fig. 15 dargestellte Aufbau eignet sich besonders für den Antrieb einer Übertragungswalze 10, die die Tonerbilder direkt auf ihrer Oberfläche aufnimmt und sie dann auf ein Empfangsblatt überträgt, weil eine derartige Walze keine Unterdruckquelle und keine anderen Konstruktionen zum Festhalten eines Empfangsblatts auf der Walzenoberfläche benötigt und damit Platz für das erforderliche Antriebsgehäuse 210 für die Übertragungswalze vorhanden ist. Außerdem ist ein solcher Aufbau besonders nützlich in Verbindung mit einem mit der Kassette eingelegten und von der Übertragungswalze 10 angetriebenen Bildempfangselement 2 - wie dies in Fig. 2-5 dargestellt ist -, da bei einem solchen Aufbau nutzbarer Raum im Drucker 1 für einen Antrieb weder für die Walze 10 noch für die Trommel 2 in Anspruch genommen wird.
Wenn auch die Kassette 3 durch den Antrieb des Bildempfangselements 2 durch Anlage seines Umfangs an der Übertragungswalze 10 durch die Zugangsöffnung 9 hindurch stark vereinfacht wird, ist es bei dieser Anordnung doch wichtig, daß die Kassette 3 mit einer gewissen Präzision eingelegt wird. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Aufbau ist die Kassette 3 in einem Aufnahmemechanismus 50 gelagert, der die Kassette so lagert, daß eine ausreichende Anlage zwischen der Walze 10 und der Trommel 2 sowohl für die Bildübertragung als auch für den Antrieb der Trommel 2 erzielt wird. Um die bestmögliche Bildqualität zu erhalten, müssen sowohl die Spaltgröße zwischen den Walzen als auch die Parallelität der Drehachsen der Walzen präzise eingehalten werden. Dies ist bei der Konstruktion gemäß Fig. 3 nur für mäßige Qualitätsansprüche möglich. Für höchste Bildqualität müssen jedoch allzu enge Fertigungstoleranzen bei der Kassette 3, der Aufnahmekonstruktion 50 und für die Positionierung der Walze 10 eingehalten werden. In Fig. 4-14 sind daher präzisere Positioniermechanismen dargestellt.
Entsprechend Fig. 4 umfaßt die Kassette 3 die Trommel 2, die Ladestation 4 und die Reinigungsstation 12, jedoch keinen Behälter zur Aufnahme des von der Walze 10 entfernten Toners. Die Übertragungswalze 10 sitzt auf einer Welle 51, die ihrerseits in einem Paar Halteplatten des Geräts, zum Beispiel den Halteplatten 208 und 209 in Fig. 15, gelagert ist. Beiderseits der Walze 10 sitzen ein Paar Platten 52 in Dreiecksform ebenfalls auf der Welle 51. Die Platten 52 sind mittels einer Hilfswelle 54 miteinander verbunden und allgemein um die Welle 51 drehbar, zueinander jedoch drehfest angeordnet.
Die fotoleitfähige Trommel 2 ist um eine Achse 56 drehbar auf einer über die Stirnwandungen der Kassette 3 hinausragenden Welle 57 gelagert. Die Trommel 2 dreht sich relativ zur Welle 57, d.h. die Welle 57 steht bezüglich der Kassette 3 fest. In den dreieckigen Platten 52 ist jeweils ein Schlitz 55 zur paßgenauen Aufnahme der Enden der Welle 57 ausgebildet.
Zum Einlegen der Kassette 3 können bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 die Platten 52 in eine Position im Uhrzeigersinn etwas vor der in Fig. 4 dargestellten Position gedreht werden, in der die Welle 57 in die Schlitze 55 eingeführt werden kann. Die Platten 52, die Übertragungswalze 10 und die Kassette 3 werden dann im Uhrzeigersinn um die Welle 51 gedreht, bis die Platten 52 an dem am Drucker 1 fest angebrachten Anschlag 62 anliegen. Die Kassette 3 läßt sich weiter um die Welle 57 drehen, bis ein Teil der Kassette 3 an einem anderen, ebenfalls am Drucker 1 fest angebrachten Anschlag 61 anliegt.
Die Schlitze 55 in den Platten 52 verlaufen parallel zueinander und bilden Leitflächen, die die Drehachsen der Walzen 10 und 2 parallel zueinander halten. Die Anschläge 61 und 62 richten die Kassette im Drucker 1 allgemein so aus, daß der richtige Zugang zu den Belichtungs- und Entwicklungsvorrichtungen 5 und 6 (Fig. 1 und 3) gewährleistet ist. Der Spalt zwischen der Walze 10 und der Trommel 2 wird durch eine Feder 65 geregelt, die die Kassette 3 zur Übertragungswalze 10 hin drückt und die Bildempfangsoberfläche der Trommel 2 an der der Walze 10 zugeordneten Übertragungsoberfläche in Anlage bringt. Um die Kassette 3 am Anschlag 61 in Anlage zu halten und damit eine Drehung der Kassette um die Welle 57 zu verhindern, kann auch eine Feder 67 verwendet werden. Die Feder 67 ist aber möglicherweise nicht erforderlich, da die Kassette 3 auch durch die Drehung der Übertragungswalze 10 gegen den Anschlag 61 gedrückt wird. Die Feder 67 kann jedoch Bestandteil eines Oberteils des Druckers 1 sein, das nach dem Einsetzen der Kassette 3 auf ein Druckerunterteil aufgesetzt wird und dieses schließt, wobei das Druckerunterteil den Motor 42, die Übertragungswalze 10, den Laser 5, die Entwicklungsvorrichtung 6 und die zugehörigen Aufnahmeelemente aufnimmt. Die Feder 65 gehört zwar zum Geräteunterteil, kann aber ebenfalls im Zuge dieses Schließvorganges gespannt und/oder gegen die Kassette 3 angelegt werden.
Fig. 5-12 zeigen eine andere Lösung für das Einlegen einer fotoleitfähigen Kassette in eine Bilderzeugungsvorrichtung ähnlich der Vorrichtung gemäß Fig. 1. Nach Fig. 5 soll eine ein Bildempfangselement 2 enthaltende Kassette 103 in eine eine Übertragungswalze 10 enthaltende Vorrichtung eingelegt werden, wobei die Drehachsen der Trommel 2 und der Walze 10 so parallel zueinander liegen sollen, daß eine Qualitätsminderung während der Übertragung von Bildern hoher Qualität vermieden wird, wobei die Bilder zur Herstellung eines Mehrfarbenbildes hoher Qualität mit großer Präzision passergenau übereinandergelegt werden müssen.
Die Übertragungswalze 10 sitzt auf einer Welle 111, die ihrerseits in vorderen und hinteren Führungsplatten 112 bzw. 113 gelagert ist. Natürlich kann die Welle 111 auch aus zwei Abschnitten bestehen, wie die Wellen 205 und 206 in Fig. 15. Die Führungsplatten 112 und 113 erstrecken sich im wesentlichen rechtwinklig zur Übertragungswalze 10 und weisen jeweils Leitflächen 115 und mit Teilen der Kassette 103 zusammenwirkende Auflageflächen 116 auf.
Wie am besten in Fig. 7-10 zu erkennen ist, wird durch Betätigung eines Sprungfedermechanismus 120 die Kassette 103 von einem nicht eingelegten Zustand, wie er in Fig. 7 und 9 dargestellt ist, in den in Fig. 8 und 10 dargestellten ganz eingelegten Zustand gebracht.
Beim Einlegen der Kassette 103 in die Vorrichtung legt die Bedienungsperson rechte und linke hintere Auflagenocken 131 und 132 auf die hintere Auflagefläche 116 - s. Fig. 9 - und einen einzelnen vorderen Auflagenocken 133 auf die vordere Führungsfläche 116 auf, so daß alle drei Auflagenocken auf den Auflageflächen 116 aufliegen. Die Auflageflächen 116 verlaufen im wesentlichen horizontal.
Die Trommel 2 sitzt in der Kassette 103 auf einer Aufnahmewelle 105 (die auch, wie in Fig. 15 dargestellt, zweiteilig ausgebildet sein kann) und dreht sich um eine in der Wellenmitte verlaufende Achse. Durch Betätigung der Sprungfeder 120 (dieser Vorgang wird nachstehend noch beschrieben) wird die Kassette 103 in Fig. 8 nach links gedrückt. Dadurch gelangt die Welle 105 an Leitflächen 115 der Führungsplatten 112 und 113 zur Anlage. Die Leitflächen 115 verlaufen Parallel zueinander und bilden in ihrer Verlängerung im wesentlichen Tangenten zur Welle 111 der Übertragungswalze. In Fig. 8 und 10 ist zu erkennen, daß durch den Druck der Sprungfeder 120 sich die Kassette 103 auf den Leitflächen 115 aufwärts schiebt, bis die Trommel 2 an der Übertragungswalze 10 zur Anlage kommt. Eine Kerbe 119 in den Führungsplatten 112 und 113 bewirkt, daß die Kassette 103 nicht mehr mit den Nocken 131 und 133 aufliegt.
In dem in Fig. 8 und 10 dargestellten voll eingelegten Zustand, in dem die Trommel 2 an der Walze 10 anliegt, liegt die Kassette 103 also nur mit den sich auf den parallelen Leitflächen 115 aufwärts bewegenden Enden der Welle 105 und dem auf der Auflagefläche 116 aufliegenden Nocken 132 auf. Diese Dreipunktauflage bewirkt, daß die Welle 105 immer an beiden Leitflächen 115 anliegt. Daher werden unter der Voraussetzung, daß die Umfangsflächen der Trommel 2 und der Walzen 10 zylindrisch und präzise auf den Wellen 105 und 111 montiert sind und daß die Leitflächen 115 korrekt angeordnet sind, die Achsen der Trommel 2 und der Walze 10 parallel zueinander verlaufen.
Der Grad der Parallelität zwischen den Achsen ist ein entscheidender Faktor für die Qualität der Bildübertragung. Wenn zum Beispiel der Auflagenocken 133 weiterhin auf der Führungsfläche 116 aufliegen könnte, wäre es möglich, daß eines der Enden der Welle 105 außer Kontakt mit der Leitfläche 115 gelangen und damit die parallele Ausrichtung zwischen den Drehachsen der Walzen verlorengehen könnte. Dies könnte durch Fertigungspräzision beim Gehäuse der Kassette 103 und der Nocken 132 und 133 vermieden werden. Bei dem in Fig. 5-12 dargestellten Aufbau brauchen jedoch als einzige Teile der Kassette nur die Trommel 2 und die sie lagernde Welle 105 präzise gefertigt zu werden. Außerdem müssen in der aufnehmenden Vorrichtung die Leitflächen 115 präzise zur Welle 111 und die Welle 111 präzise zur Übertragungswalze 10 positioniert sein.
In Fig. 11 und 12 ist eine Rolle 160 zu erkennen, die Teil einer Konstruktion ist, durch die eine Rückwärtsbewegung der Kassette 103 verhindert wird. Eine ergänzende Rolle oder Feder im vorderen Bereich des Weges der Kassette 103 ist nicht dargestellt.
Es kann auch wünschenswert sein, die Kassette während des Betriebes von oben sanft nach unten zu drücken, damit sie nicht durch die gegenseitige Anlage der Walzen aus ihrer Position gelöst wird. Dies kann durch eine Feder geschehen, die nach dem Einlegen der Kassette 103 im Zuge des Schließens des Geräts zur Anlage kommt.
Die Kassette 103 kann durch einen geeigneten Federmechanismus nach links (in der Darstellung gemäß Fig. 8) gedrückt werden. In Fig. 6, 11 und 12 ist jedoch ein Sprungfedermechanismus 120 dargestellt, der für diese Aufgabe besonders nützlich ist.
Wie am besten in Fig. 5, 6, 11 und 12 zu erkennen ist, ist am Drucker 1 auf geeignete - nicht dargestellte - Weise ein Aufnahmegehäuse 125 befestigt, in dem der Rest des Sprungfedermechanismus 120 untergebracht ist. Es soll nun auf Fig. 6 Bezug genommen werden. Ein vom Kunde zu betätigender Knopf 121 wird von der die Kassette 103 einlegenden Person gedreht. Der Knopf 121 ist über eine Welle 122 mit einer Antriebsrolle oder einem Antriebsrad 128 verbunden. Wird der Knopf 121 gedreht, dreht sich die Antriebsrolle 128, und diese wiederum dreht eine angetriebene Rolle 123. Die angetriebene Rolle 123 ist über eine Welle 126 fest mit einem Hebel 124 verbunden. Die Drehung des Knopfes 121 bewirkt daher eine Drehung des Hebels 124 um die Welle 126. Der Hebel 124 drückt die Kassette 103 in ihre Endlage und hält sie dort mit der gewünschten, die Anlage der Trommel 2 und der Walze 10 bewirkenden Kraft fest.
Zwischen einer Federhalterung 141 am Gehäuse 125 und einer Federbefestigungsstange 142 (Fig. 5) am Hebel 124 sind zwei Federn 127 befestigt. Die Welle 126 liegt zwischen den Befestigungspunkten der Federn 127. Daher weisen die Federn 127 eine Totpunkt-Position zwischen dem eingerasteten und nicht eingerasteten Zustand des Hebels 124 auf, in der die Welle 126 mit den Befestigungspunkten ausgerichtet ist. Wenn nun der Knopf 121 im Gegenuhrzeigersinn - entsprechend Fig. 6 - gedreht wird, bewegt sich der Hebel 124 im Uhrzeigersinn in Richtung zur Einraststellung und drückt die Kassette 103 nach links, bis die fotoleitfähige Trommel 2 an der Übertragungswalze 10 anliegt. Bei dieser Bewegung Passiert die Feder 127 eine "Totpunkt"-Stellung, in der sie ihre größte Länge und damit ihren am stärksten gespannten Zustand aufweist. Bei weiterer Drehung des Hebels 124 im Uhrzeigersinn bewirken die Federn 127, daß der Hebel 124 gegen die Kassette 103 und diese in ihre in Fig. 8 dargestellte Endstellung gedrückt wird. Zum Entnehmen der Kassette 103 wird der Knopf 121 im Uhrzeigersinn gedreht, womit der Hebel 124 sich im Gegenuhrzeigersinn - s. Fig. 6 - dreht, bis die Federn 127 ihre Totpunkt-Stellung überschritten haben. Jetzt wird die weitere Drehung des Knopfes 121 durch die Federn 127 unterstützt, die den Hebel 124 in seine - in Fig. 5 dargestellte - völlig entriegelte Position drücken, wobei der Hebel 124 an einem Paar Hebelanschlägen 143 anliegt, wo er die Entnahme der Kassette nicht behindert. Bei dieser Sprungfederkonstruktion 120 wird der Hebel 124 daher insgesamt mittels der Federn 127 entweder in die in Fig. 6, 8, 10 und 12 dargestellte eingerastete Position oder in die in Fig. 5, 7, 9 und 11 dargestellte ausgerastete Position gedrückt.
Der Knopf 121 kann derart gestaltet sein, daß der die Kassette einlegende Kunde das Erreichen der Endstellung durch die Kassette in deren eingelegtem Zustand oder die Anlage des Hebels 124 an den Anschlägen 143 tatsächlich nicht spürt. Der Knopf 121 weist eine runde Platte 149 auf, deren Vorder- und Rückseiten in Fig. 13 bzw. 14 dargestellt sind. Die Antriebswelle 122 erstreckt sich durch eine Öffnung 152 in der Platte 149. Die vordere Fläche der Platte 149 weist eine an den vorderen Bereich der Öffnung 152 angrenzende Nut 153 auf. Die Welle 122 besitzt einen Vorsprung 154, der in der Nut 153 läuft, soweit diese Bewegung nicht durch die Enden 156 und 157 der Nut 153 begrenzt ist.
Im Betrieb wird der Knopf 121 in eine Richtung gedreht, bis der Vorsprung 154 an einem der Enden 156 oder 157 der Nut zur Anlage kommt. Von diesem Punkt an bewirkt eine weitere Drehung des Knopfes 121 bis zum Erreichen der "Totpunkt"-Stellung der Federn 127 eine Drehung der Welle 122. Bei Erreichen dieses Punktes beschleunigt die Feder die Drehung des Hebels 124 entweder in Einrast- oder in Ausrastrichtung und bewirkt ein Vorauseilen der Welle 122 vor dem Nutenende 156 oder 157, bis der Hebel 124 seine ganz eingerastete oder ausgerastete Stellung erreicht. Diese Konstruktion bietet den Vorteil, daß der Hebel 124 in seine Endstellung gebracht wird, ohne daß die den Knopf 121 bedienende Person die Beschleunigung des Hebels 124 durch die Feder oder sein Anhalten spürt. Sie verringert auch die Gefahr des Überdrehens des Hebels 124 durch die Bedienungsperson, wodurch die Kassette 103, die Trommel 2 oder die Walze 10 beschädigt werden könnten.
Durch die in Fig. 5-14 dargestellte Positioniereinrichtung wird die fotoleitfähige Trommel 2 relativ zur Übertragungswalze 10 so positioniert, daß die Drehachsen der beiden Walzen Parallel zueinander liegen. Eine präzise Fertigung und Montage ist nur für die Wellen 111 und 105, die Walzen 2 und 10 und die Führungsflächen 115 erforderlich. Diese Parallelität ist wichtig, um eine Verschlechterung der Bildqualität bei der Übertragung mit hohen Qualitätsansprüchen zu vermeiden. Dadurch ist diese Vorrichtung besonders für Mehrfarbendrucker geeignet, da sie als Ergebnis der überlagerung einer Reihe einfarbiger Bilder mehrfarbige Bilder hoher Qualität ergibt. Mit besonderem Nutzen einsetzbar ist die Einrichtung, wenn die fotoleitfähige Trommel durch die Übertragungswalze angetrieben wird (wie in Fig. 1-4 dargestellt), da diese Reibungsanlage zwischen den beiden Walzen einen beträchtlichen Walzenspalt erfordert, der bei nicht parallel liegenden Achsen die Qualitätsminderung des Bildes verstärkt. Aber natürlich ist ein Einsatz auch dann möglich, wenn die fotoleitfähige Trommel 2 mittels eines eigenen Antriebes angetrieben wird und entweder die Übertragungswalze mit antreibt oder von dieser unabhängig angetrieben wird.
Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß die Fertigung und Positionierung der Nocken 131, 132 und 133 für die Parallelität der Achsen nicht kritisch ist. Dies gilt auch für die Fertigung der Führungsflächen 116. Zu beachten ist auch, daß die Führungsfläche 115 für die Parallelität der Wellen 105 und 111 sorgt. Wenn die beiden Wellen die gleiche Größe haben, sollten die Flächen 115 zueinander parallel sein, und ihre Verlängerungen sollten Tangenten zum Umfang der Welle 111 bilden. Wenn die Welle 111 größer ist als die Welle 105, sollten die Verlängerungen der Führungsflächen 115 demnach die Welle 111 schneiden. Die Welle 105 ist vorzugsweise feststehend ausgebildet, wobei die fotoleitfähige Trommel 2 relativ zu ihr drehbar gelagert ist. Dadurch wird vermieden, daß die Führungsflächen 115 als Lagerflächen dienen müssen. Die Welle 111 kann sich mit der Übertragungswalze 10 drehen oder feststehen, wobei die Übertragungswalze 10 sich relativ zu ihr drehen kann, wie in Fig. 15 dargestellt.
Die Welle 105 könnte mit der fotoleitfähigen Trommel 2 drehbar ausgebildet sein. In diesem Fall wäre es vorzuziehen, die Welle 105 in Lagern laufen zu lassen, die in einem an den Führungsflächen 115 anliegenden Gehäuse unterzubringen wären. Wenn die Oberflächen 115 aus selbstschmierendem Material bestehen, könnte die Welle 105 alternativ auch mit der Trommel 2 auf den Flächen 115 laufen.
Die hierin beschriebenen Positioniermechanismen sind zwar jeweils besonders für eine Übertragungswalze 10 geeignet und konstruiert, die die Tonerbilder direkt auf ihrer äußeren Übertragungsoberfläche aufnimmt, sind aber auch in Verbindung mit einer Übertragungswalze einsetzbar, auf deren Außenfläche ein Empfangsblatt befestigt wird.
Die Erfindung wurde vorstehend im einzelnen unter besonderer Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß Abweichungen und Abänderungen möglich sind, ohne den in den beiliegenden Ansprüchen definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Bilderzeugungsvorrichtung mit

- einer austauschbaren Fotoleiterkassette (3), die eine mit einer Bildempfangsoberfläche versehene Trommel (2) aufweist, welche in der Fotoleiterkassette derart drehbar gelagert ist, daß ihre Bildempfangsoberfläche an einer Reihe von Stationen vorbeibewegbar ist, um auf der Oberfläche eine Reihe verschiedenfarbiger Tonerbilder zu erzeugen, und die Mittel umfaßt, welche einen Zugang zur Bildempfangsoberfläche bilden, um die Bilder passergenau auf eine Übertragungsfläche zu übertragen und so ein mehrfarbiges Bild zu erzeugen,

- einer Übertragungswalze (10), die eine Übertragungsoberfläche aufweist, welche durch die den Zugang zur Bildempfangsoberfläche bildenden Mittel hindurch in Reibungseingriff mit der Oberfläche der Trommel (2) bringbar ist, und

- einer Einrichtung (40; 212) zum Drehen der Übertragungswalze, um die Trommel (2) durch Reibungseingriff zwischen der Übertragungs- und Bildempfangsoberfläche in Drehung zu versetzen.

2. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Übertragungsfläche um eine zylindrische Außenfläche der Übertragungswalze handelt.

3. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Übertragungsfläche um eine Außenfläche eines Empfangsblatts handelt, das auf einer zylindrischen Außenfläche der Übertragungswalze befestigt ist.

4. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (21) zum Übertragen eines mehrfarbigen Tonerbildes von der Übertragungsfläche auf ein Empfangsblatt.

5. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Stationen innerhalb der Fotoleiterkassette angeordnet ist.

6. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei mindestens einer der Stationen um eine Ladungsstation handelt.

7. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Trommel um eine fotoleitfähige Trommel handelt und daß die Fotoleiterkassette eine Reinigungsstation umfaßt, in der die fotoleitfähige Trommel gereinigt wird, sowie eine Öffnung aufweist, durch die Licht hindurchgelangen kann, um auf der fotoleitfähigen Trommel elektrostatische Bilder zu erzeugen.

8. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Drehen der Übertragungswalze (10) einen innerhalb dieser angeordneten Motor (212) aufweist.

9. Fotoleiterkassette mit

- einem Kassettengehäuse,

- einem Bildempfangselement (2), welches derart um eine Achse drehbar gelagert ist, daß es an einer Reihe von Stationen vorbeibewegt wird, von denen sich mindestens eine (4) innerhalb der Fotoleiterkassette befindet, um auf dem Bildempfangselement eine Reihe von Tonerbildern zu erzeugen, und

- einem eine Öffnung zum Bildempfangselement bildenden Mittel, durch das ein Tonerbild vom Bildempfangselement auf eine sich bewegende Oberfläche übertragbar und das Bildempfangselement durch Eingriff mit einer derartig bewegten Oberfläche bewegbar ist.

10. Fotoleiterkassette nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß

- es sich bei dem Bildempfangselement um eine fotoleitfähige Trommel (2) mit einer zylindrischen Oberfläche handelt, auf der die Reihe von Tonerbildern erzeugt werden, wobei die mindestens eine Station eine Einrichtung (4) zum gleichförmigen Aufladen der Bildempfangsoberfläche aufweist,

- das Gehäuse (3) eine eine optische Öffnung bildende Einrichtung umfaßt, durch die die Bildempfangsoberfläche belichtbar ist, um eine Reihe elektrostatischer Bilder zu erzeugen, und

- eine Öffnung (7) vorgesehen ist, durch die die elektrostatischen Bilder durch Aufbringen von Toner unterschiedlicher Farben entwickelbar sind, wobei sich die Farben von Bild zu Bild unterscheiden, um eine Reihe verschiedenfarbiger Bilder zu erzeugen.

11. Fotoleiterkassette nach Anspruch 9 oder 10 zum Einsetzen in eine Bilderzeugungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein an der Fotoleiterkassette (3) befestigtes Mittel vorgesehen ist, das mit einer Bilderzeugungsvorrichtung zusammenwirkt, um die Drehachse des Bildempfangselements (2) Parallel zu einer Drehachse eines Übertragungselements (10) der Bilderzeugungsvorrichtung zu halten.