DE69213092T2

DE69213092T2 - Bilderzeugungssystem mit in diesem System montierbarer Arbeitseinheit

Info

Publication number: DE69213092T2
Application number: DE69213092T
Authority: DE
Inventors: Hisayoshi Kojima
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2012-05-16
Also published as: JPH05307324A; EP0513825A2; EP0513825B1; US5249026A; EP0513825A3; DE69213092D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Prozeßkassette, die mindestens ein Bild-tragendes Element und eine Entwicklungseinrichtung auf einstückige Weise enthält, und ein Bilderzeugungssystem, innerhalb von welchem eine derartige Prozeßkassette abnehmbar befestigt werden kann. Das Bilderzeugungssystem kann eine Kopiermaschine, ein Faksimilegerät, ein Drucker und dergleichen sein.

Verwandter Stand der Technik

Herkömmerlicherweise befindet sich eine Prozeßkassette, wie sie aus der DE-A-40 03 695 bekannt ist, die ein lichtempfindliches Element, eine Ladeeinrichtung, eine Entwicklungseinrichtung und dergleichen auf einstückige Weise als eine Einheit, welche innerhalb eines Bilderzeugungssystems abnehmbar befestigt werden kann, enthält, in breiter Anwendung, um die Wartung des Bilderzeugungssystems zu verbessern. Verschiedene Elemente oder Bauelemente (zum Beispiel ein Ladungseinrichtungs-Draht, eine lichtempfindliche Trommel, eine Entwicklungswalze, Toner und dergleichen), die in einer derartigen Prozeßkassette verwendet werden, haben jedoch eine unterschiedliche Lebensdauer. Folglich ist durch die Ermöglichung des Austauschs der Prozeßkassette die Wartung verbessert worden.
Andererseits ist in Hinsicht auf die Nachfüllung des Toners, der unter den in der Prozeßkassette angewandten Bauelementen die geringste Lebensdauer hat, in Betracht zu ziehen, daß die gesamte Entwicklungsvorrichtung einschließlich eines Toner-enthaltenden Abschnitts mit Bezug auf die Prozeßkassette abnehmbar sein kann, so daß der Toner häufig nachgefüllt werden kann. Es ist jedoch bei diesem Verfahren nicht sicher, daß es insgesamt wirtschaftlich ist, da die gesamte Entwicklungsvorrichtung ausgetauscht werden muß, die nicht nur den Toner-enthaltenden Abschnitt sondern auch eine Entwicklungsrolle enthält, die eine Lebensdauer hat, die noch nicht abgelaufen ist. Da ferner die Entwicklungsrolle jedesmal bezüglich der lichtempfindlichen Trommel positioniert werden muß, wenn die Entwicklungsvorrichtung ausgetauscht wird, wird die Betriebsfähigkeit beträchtlich verschlechtert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Prozeßkassette und ein Bilderzeugungssystem zu schaffen, innerhalb von welchem eine derartige Prozeßkassette abnehmbar befestigt werden kann, bei welchem die Lebensdauer der verschiedenen Elemente auf effektive Weise ausgenutzt werden kann und was wirtschaftlich ist.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Prozeßkassette und ein Bilderzeugungssystem zu schaffen, innerhalb von welchem eine derartige Prozeßkassette abnehmbar befestigt werden kann, bei welchem die Betriebsfähigkeit von jeder der Entwicklungsvorrichtunqen verbessert werden kann.
Die anderen Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung verständlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine geschnittene Vorderansicht einer Prozeßkassette gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Vorderansicht, die eine Einrichtung zur Justierung des Zwischenraums zwischen einer lichtempfindlichen Trommel und einer Entwicklungsrolle in der Prozeßkassette gemäß Fig. 1 zeigt.
Fig. 3 ist eine Vorderansicht, die eine andere Einrichtung zur Justierung des Zwischenraums zwischen einer lichtempfindlichen Trommel und einer Entwicklungsrolle in der Prozeßkassette gemäß Fig. 1 zeigt.
Fig. 4 ist eine geschnittene Vorderansicht einer Prozeßkassette gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine geschnittene Vorderansicht einer Prozeßkassette gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6 ist eine geschnittene Vorderansicht einer Prozeßkassette gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine fixierte Position der Entwicklungsrolle gemäß Fig. 1 und die Umgebung zeigt.
Fig. 8 ist eine geschnittene Vorderansicht eines Eilderzeugungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem Zustand, in welchem die Bilderzeugung möglich ist.
Fig. 9 ist eine geschnittene Vorderansicht eines Bilderzeugungssystems gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem Zustand, in welchem eine Prozeßkassette eingesetzt oder entnommen werden kann.
Fig. 10 ist ein Ablaufplan zur Ausführung des Austauschs einer Reinigungseinrichtung, Kassette und Entwicklungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 11 ist ein Steuerungs-Blockdiagramm des Bilderzeugungssystems, bei welchem die vorliegende Erfindung angewandt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird nun in Verbindung mit ihren Ausführungsbeispielen bezüglich der beiliegenden Zeichnungen erklärt. Im folgenden wird als Beispiel für eine Prozeßkassette eine Prozeßkassette beschrieben, die mindestens ein Bilderzeugungselement und eine Vielzahl von Entwicklungsvorrichtungen hat.
Fig. 1 ist eine geschnittene Vorderansicht einer Kühlkassette C. Die Kassette C enthält ein Gehäuse, in welches eine lichtempfindliche Trommel (Bild-tragendes Element) 1, eine Primärladeeinrichtung 17, eine Reinigungsvorrichtung 18 und eine Vielzahl von Entwicklungsvorrichtungen 8Y, 8M, 8C auf einstückige Weise eingebaut sind, und ist innerhalb eines Farbbilderzeugungssystems, wie es in Fig. 8 und 9 gezeigt ist, abnehmbar befestigbar. Die lichtempfindliche Trommel 1 ist über eine Trommelwelle 2 mittels der Seitenwände 3 der Kassette drehbar gelagert und kann mittels einer Antriebsquelle (nicht gezeigt) des Bilderzeugungssysterns auf drehende Weise angetrieben werden.
Nun wird der mittels des Bilderzeugungssystems gemäß dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ausgeführte Bilderzeugungsvorgang mit Bezug auf Fig. 8 und 9 erklärt. Fig. 8 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem die Farbkassette C und eine Schwarz-Entwicklungseinheit B innerhalb des Bilderzeugungssystems 100 befestigt sind, um den Zustand mit möglicher Bilderzeugung zu erzielen, und Fig. 9 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem ein oberes Gehäuse 100a des Bilderzeugungssystems 100 mit Bezug auf ein unteres Gehäuse 100b geöffnet ist, so daß die Kassette C und die Schwarz-Entwicklungseinheit B unabhängig von dem Bilderzeugungssystem entnommen werden können.
Gemäß Fig. 8 und 9 wird die lichtempfindliche Trommel 1 in der Kassette 1 mittels einer Korona-Ladeeinrichtung 17a mit einer Spannung von ungefähr -600 V aufgeladen, während sie in eine durch den Pfeil gezeigte Richtung gedreht wird.
Wenn ein elektrisches Signal entsprechend der gelben Komponente zu einer Laserdiode 101 gesandt wird, emittiert die letztere einen Lichtstrahl L, der in Antwort auf das elektrische Signal moduliert wird, zu einem drehbaren Polygonalspiegel 102, durch welchen der Lichtstrahl L reflektiert wird, um durch eine Linse 103 einen Reflexionsspiegel 104 zu erreichen. Der Lichtstrahl L wird dann mittels des Spiegels 104 reflektiert, um die lichtempfindliche Trommel 1 zu beleuchten, um dadurch ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend dem Bildsignal auf der lichtempfindlichen Trommel auszubilden. In diesem Fall ist die Energie des Beleuchtungslichts derart gewählt, daß die beleuchtete Fläche der lichtempfindlichen Trommel 1 mit -60 V geladen wird.
Das auf der lichtempfindlichen Trommel 1 ausgebildete elektrostatische latente Bild wird mittels der Farbentwicklungsvorrichtung 8Y entwickelt. Durch Anlegen einer Spannung, die das gleiche Potential und die gleiche Polarität (zum Beispiel -500 V) wie die Ladungspolarität der lichtempfindlichen Trommel 1 an eine Tonerzuführungsrolle 4Y wird eine sogenannte Umkehrentwicklung bewirkt, um den gelben Toner auf den beleuchteten Bereich der lichtempfindlichen Trommel 1 zum Haften zu bringen. Die anzulegende Spannung kann durch Überlagerung der Wechselspannung von mehreren Kilovolt mit der Gleichspannung von -500 V erzielt werden, wenn nötig.
Obgleich das Entwicklungsverfahren ein herkömmliches Zweikomponenten-Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren, ein Kaskaden-Entwicklungsverfahren, ein Aufsetz-Entwicklungsverfahren, ein Sprung-Entwicklungsverfahren, ein Schattenfleck- Entwicklungsverfahren oder dergleichen sein kann, ist es in jedem Fall notwendig, die Entwicklungsvorgänge der anderen Entwicklungsvorrichtungen 8M, 8C und B zu stoppen, wenn die Entwicklung mittels der Farbentwicklungsvorrichtung 8Y bewirkt wird. Um dies zu erreichen, sind unterschiedliche Verfahren wie zum Beispiel ein Verfahren zur Trennung der Entwicklungsvorrichtungen 8M, 8C, B von der lichtempfindlichen Trommel, ein Verfahren zum Anlegen der adäquaten entgegengesetzten Vorspannungen an die Tonerzuführungsrollen der Entwicklungsvorrichtungen 8M, 8C, B, ein Verfahren zum Stoppen der Tonerzuführungsrollen der Entwicklungsvorrichtungen 8M, 8C, B und dergleichen angewandt worden. Außerdem kann jede Kombination derartiger Verfahren angewandt werden, um die Entwicklungsvorgänge der Entwicklungsvorrichtungen 8M, 8C, B zu stoppen.
Andererseits wird ein Aufzeichnungsbogen P mittels einer Bogenzuführungsrolle 106 aus einer Aufzeichnungsbogen- Kassette 105 zugeführt und wird um ein drehbares Übertragungselement 107 gewickelt. Demgemäß wird eine Umfangslänge des drehbaren Übertragungselements 107 derart gewählt, daß sie größer als eine Länge des Aufzeichnungsbogens P ist. Wenn nötig, kann das drehbare Übertragungseiement 107 mit einer Greifeinrichtung oder ein Luftansaugeinrichtung versehen sein, um einen vomliegenden Endabschnitt des Aufzeichnungsbogens P auf dem drehbaren Element zu halten, oder kann mit einem Bogen 108 versehen sein, der eine Isolationsschicht wie zum Beispiel eine Mylarschicht aufweist, um eine elektrostatische anziehende Rollen zum elektrostatischen Anziehen des Aufzeichnungsbogens auf das drehbare Element auszubilden.
Bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die lichtempfindliche Trommel 1 und das drehbare Übertragungselement 107 längs ihrer Längsrichtungen parallel zueinander angeordnet und werden mittels einer geeigneten Einrichtung (nicht gezeigt) gegeneinander gedrückt, um eine Übertragungsstation T zu bilden.
Die Spannung von + 1 5 KV, welche die Polarität entgegengesetzt der des Toners hat, wird von einer externen Spannungsquelle 109 aus an das drehbare Übertragungselement 107 angelegt. Wenn der Aufzeichnungsbogen P eine Breite von 210 mm und eine Breite von 80 g/m² hat, wird der gelbe Toner durch Auswahl des Übertragungsstroms von 1 1,5 µA auf den Aufzeichnungsbogen P übertragen, der an der Übertragungsstation T um das drehbare Übertragungselement 107 gewunden ist, wodurch ein gelbes sichtbares Bild ausgebildet wird. Nach dem Übertragungsvorgang wird der auf der lichtempfindlichen Trommel 1 verbleibende Toner mittels einer Reinigungsvorrichtung 18 entfernt, die eine Reinigungseinrichtung wie zum Beispiel eine Klinge, eine Filzbürste oder eine Magnetbürste aufweist.
Dann wird die lichtempfindliche Trommel 1 erneut mit Hilfe der Korona-Ladeeinrichtung 17a einheitlich aufgeladen. Danach wird die lichtempfindliche Trommel mittels eines Lichtstrahls L entsprechend einer magentafarbenen Komponente beleuchtet, um ein elektrostatisches latentes Bild auf dieser auszubilden. Das elektrostatische latente Bild wird mittels der Farbentwicklungsvorrichtung 8M als ein sichtbares magentafarbenes Bild sichtbar gemacht. Dann wird das magentafarbene sichtbare Bild mit dem gelben sichtbaren Bild überlagert, das durch wiederholtes Bringen des drehbaren Übertragungselements 107 zu der Übertragungsstation T auf den Aufzeichnungsbogen P übertragen wird.
Auf ähnliche Weise werden ein zyanfarbenes Tonerbild und ein schwarzes Tonerbild durch die Entwicklung mittels der Entwicklungsvorrichtungen 8C und B aufeinanderfolgend auf der lichtempfindlichen Trommel 1 ausgebildet. Diese zyanfarbenen und schwarzen Tonerbilder werden aufeinanderfolgend mit den überlagerten Bildern auf dem Aufzeichnungsbogen P überlagert. Danach wird der Aufzeichnungsbogen P mittels einer Trenneinrichtung von dem drehbaren Übertragungselement 107 getrennt und wird dann zu einer Fixiereinrichtung 110 gesandt, wo die auf den Aufzeichnungsbogen P übertragenen gelben, magentafarbenen, zyanfarbenen und schwarzen Tonerbilder mittels Wärme und Druck auf permanente Weise auf dem Aufzeichnungsbogen fixiert werden. Dann wird der Aufzeichnungsbogen P auf eine Ausstoßablage 111 ausgestoßen.
Während bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ein Beispiel erklärt wurde, bei dem das Vollfarbbild durch vier Farben, d. h. gelb, magenta, zyan und schwarz ausgebildet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel eingeschränkt, sondern das Vollfarbbild kann mit Hilfe von drei Farben wie zum Beispiel gelb, magenta und zyan ausgebildet werden.
Bei dem vorhergehend erwähnten Ausführungsbeispiel werden die lichtempfindliche Trommel 1, die Korona-Ladeeinrichtung 17a, die Entwicklungsvorrichtungen 8Y, 8M, 8C und die Reinigungsvorrichtung 18 in einen einzigen Behälter 20 eingebaut, um die Prozeßkassette C auszubilden, welche abnehmbar innerhalb des Bilderzeugungssystems 100 befestigt werden kann. Folglich ist es möglich, mit dem Unterschied in der Häufigkeit der Anwendung zwischen dem gelben, magentafarbenen und zyanfarbenen Farbtoner und dem schwarzen Toner fertig zu werden. Wenn es erwünscht ist, hauptsächlich das Farbbild zu erzielen, wenn der gelbe, magentaf arbene oder Toner aufgebracht ist, oder die Reinigungsvorrichtung 18 völlig mit Toner gefüllt ist, kann die Kassette C ausgetauscht werden. Wenn zum Beispiel die Häufigkeit des Gebrauchs des schwarzen Toners gering ist, besteht, da noch schwarzer Toner in der Entwicklungsvorrichtung B übrig ist, keine Notwendigkeit des Austauschs dieser schwarzen Entwicklungsvorrichtung B, sondern diese Entwicklungsvorrichtung kann weiterhin benutzt werden.
Ferner kann das System bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel, selbst wenn die Verbrauchsmengen des gelben, magentafarbenen und zyanfarbenen Toners unterschiedlich sind, damit auf effektive Weise fertig werden. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel können jeweils zweite Abschnitte 19Y, 19M, 19C, welche die Toner-enthaltenden Abschnitte 10Y, 10M, 10C aufweisen, auf unabhängige Weise abnehmbar innerhalb der Kassette befestigt sein.
Wenn ein Bild gedruckt wird, das hauptsächlich Buchstaben enthält, welches wenig Farbabschnitte aufweist, wird die Häufigkeit des Gebrauchs der Schwarz-Entwicklungsvorrichtung B erhöht, mit dem Ergebnis, daß der schwarze Toner in einer relativ kurzen Zeit aufgebraucht wird. Auch in diesem Fall kann die Schwarz-Entwicklungsvorrichtung B ausgetauscht werden, während die Kassette befestigt wird, wie sie ist.
Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind bei den Entwicklungsvorrichtungen 8Y, 8M, 8C eine Vielzahl von ersten Abschnitten 50Y, 50M, 50C, die Entwicklungsrollen 4Y, 4M, 4C haben, die als Entwickler-tragende Elemente dienen, und eine Vielzahl von zweiten Abschnitten 19Y, 19M, 19C, die Entwickler-enthaltende Elemente 10Y, 10M, 10C haben, voneinander abnehmbar. Die zweiten Abschnitte sind von der Kassette abnehmbar. In diesem Fall wird, nachdem die zweiten Abschnitte an der Kassette C befestigt sind, die letztere innerhalb des Bilderzeugungssystems 100 befestigt. Außerdem kann die Befestigung und Entnahme der zweiten Abschnitte bezüglich der Kassette C ausgeführt werden, während sich die Kassette innerhalb des Bilderzeugungssystems 100 befindet.
Ferner sind die Entwicklungsrollen 4Y, 4M, 4C, wie in Fig. 1 und 7 gezeigt ist, über Anlageelemente 5Y, 5M, 5C drehbar an den Seitenwänden 3 befestigt. Die Anlageelemente 5Y, 5M, 5C sind aus Kunststoff oder einem metallischen Lagermatenal gefertigt, und die Flächen der Anlageelemente, durch welche die Entwicklungsrollen 4Y, 4M, 4C gelagert werden, sind, wenn nötig, mit PTFE und dergleichen beschichtet, um die Gleitfähigkeit zu steigern.
Die Anlageelemente 5Y, 5M, 5C sind längs einer Achse der lichtempfindlichen Trommel 1 derart verschiebbar gelagert, daß der Zwischenraum zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1 und den Entwicklungsrollen 4Y, 4M, 4C, die mittels der Anlageelemente drehbar befestigt sind, durch Verschieben dieser Anlageelemente justiert werden kann. Nachdem derartige Zwischenräume so justiert worden sind, daß sie einen festgelegten Wert haben, werden die Anlageelemente 5Y, 5M, 5C mit Hilfe der Stellschrauben 53 an den Seitenwänden 3 fixiert. Außerdem sind die Entwicklungsrollen 4Y, 4M, 4C mittels der Federn 6 ohne Spiel in Richtung der Trommelwelle 2 in Richtung auf die jeweiligen Anlageelemente 5Y, 5M, 5C vorgespannt und gegen diese gedrückt.
Die Justierung der Zwischenräume zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1 und den Entwicklungsrollen 4Y, 4M, 4C wird, wie zum Beispiel in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, mittels eines Verfahrens, bei welchem die Zwischenräume zwischen den Entwicklungsrollen 4Y, 4M, 4C und der lichtempfindlichen Trommel 1 (d. h. der engste Abstand dazwischen) mit Hilfe von optischen Sensoren 40 gelesen werden, während die Entwicklungsrollen 4Y, 4M, 4C an dem Kassettengehäuse 20 angebracht sind, und die Positionen der Anlageelemente 5Y, 5M, 5C werden demgemäß justiert und dann die Anlageelemente 5Y, 5M, 5C fixiert werden, oder mittels eines Verfahrens bewirkt, bei welchem Abstandhalter 7, die eine festgelegte Dicke haben, zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1 und den jeweiligen Entwicklungsrollen 4Y, 4M, 4C eingesetzt sind, und die Positionen der Anlageelemente 5Y, 5M, 5C derart justiert sind, daß die Entfernungskräfte für die Abstandhalter einen vorbestimmten Wert haben, und dann die Anlageelemente 5Y, 5M, 5C fixiert werden.
Andererseits sind die zweiten Abschnitte 19Y, 19M, 19C anders als die Entwicklungsrollen 4Y, 4M, 4C durch Anwendung der Bauform, wie sie später beschrieben wird, bezüglich des Kassettengehäuses 20 abnehmbar. Ferner enthalten derartige zweite Abschnitte die Entwicklungsabschnitte 9Y, 9M, 9C bzw. die Tonerbehälter 10Y, 10M, 10C. Die Tonerbehälter sind mit Öffnungen 12Y, 12M, 12C und Regulierelementen 51Y, 51M, 51C zur Regulierung einer Dicke der Tonerschichten auf den jeweiligen Entwicklungsrolle auf einer Seite der Entwickler-tragenden Element versehen. Ferner sind in den Tonerbehältern 10Y, 10M, 10C ein gelber Toner 13Y, ein magentafarbener Toner 13M bzw. ein zyanfarbener Toner 13C enthalten. Beim Zusammenbau der Farbkassette C werden die Toner 13Y, 13M, 13C mittels Abdichtfolienelementen 11Y, 11M, 11C mit Bezug auf die jeweiligen Entwicklungsabschnitte 9Y, 9M, 9C abgedichtet.
Nachdem die Einstellung der Zwischenräume zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1 und den Entwicklungsrollen 4Y, 4M, 4C beendet ist, werden die zweiten Abschnitte 19Y, 19M, 19C an dem Kassettengehäuse 20 befestigt. In diesem Fall werden die Regulierelemente derart positioniert, daß sie an den entsprechenden Entwicklungsrollen anliegen oder um einen festgelegten Abstand von den Entwicklungsrollen beabstandet sind, und dann werden die zweiten Abschnitte mit Hilfe von Befestigungselementen 54Y, 54M, 54C an dem Gehäuse 20 fixiert oder befestigt. Dieser Zustand wird im folgenden als "Befestigungsposition" bezeichnet. Auf diese Weise werden die Entwicklungsrollen 4Y, 4M, 4C mittels der Öffnungen 12Y, 12M, 12C in die zweiten Abschnitte 19Y, 19M, 19C eingebaut, wodurch folglich die Entwicklungsvorrichtungen 8Y, 8M, 8C zusammengebaut werden. Nachdem die zweiten Abschnitte 19Y, 19M, 19C in das Kassettengehäuse 20 eingebaut sind, können diese Abschnitte in diesem Fall durch Entfernung der Abdichtfolienelemente 11Y, 11M, 11C in den Betriebszustand gebracht werden.
Gemäß dem vorhergehend erwähnten Verfahren kann die Entwicklungsvorrichtung 8Y, 8M oder 8C, in welcher der Toner aufgebraucht ist, allein ausgetauscht werden, und die Positionsbeziehung zwischen der lichtempfindlichen Trommel 1 und den Entwicklungsrollen 4Y, 4M, 4C wird vorher justiert. Da eine erneute Justierung einer solchen Positionsbeziehung nicht jedesmal erforderlich ist, wenn die Entwicklungsvorrichtung ausgetauscht wird, ist es demgemäß möglich, die in den anderen Entwicklungsvorrichtungen verbleibenden Toner auf wirtschaftliche Weise auszunutzen und auf stabile Weise eine gute Bildausgabe zu erzielen. Ferner ist es gemäß des vorhergehend genannten Verfahrens außerdem möglich, die Entwicklungsvorrichtung, die eine geringe Anwendungshäufigkeit hat, durch eine Entwicklungsvorrichtung zu ersetzen, die eine hohe Anwendungshäufigkeit hat.
Überdies kann ein Vorteil derart realisiert werden, daß der Eintritt von Feuchtigkeit in die Behälter im Vergleich zu dem Fall, in welchem der Toner in den Behälter nachgefüllt wird, erschwert wird. Außerdem sind die Tonersensoren 8Y1, 8M1, 8C1, 8B1 vorgesehen, um die Tonerbedingungen in den jeweiligen Entwicklungsvorrichtungen 8Y, 8M, 8C, 8B zu erfassen. Signale von den Tonersensoren werden zu einem Steuerabschnitt 200 (Beschreibung folgt später) gesandt, um die Toner-Leer-Anzeige bereitzustellen.
Als nächstes ist ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Fig. 4 gezeigt. Sich gleichende Elemente gemäß den in Fig. 1 gezeigten Elementen mit den gleichen Funktionen werden mittels der gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Entwicklungsvorrichtungen anstelle der Abdichtfolienelemente 11 mit zu öffnenden Deckeln 14 versehen. Jeder Deckel oder jedes Abdichtelement 14 ist mittels einer entsprechenden Feder (nicht gezeigt) in Richtung auf eine Schließposition vorgespannt, um das Ausfließen des Toners aus dem Tonerbehälter 10 in Richtung auf den Entwicklungsabschnitt 9 zu verhindern. Wenn die Farbkassette C in das Bilderzeugungssystem eingefügt wird, wird ein an einem Endabschnitt des Deckels 14 geschaffener Nocken 15 angetrieben, um den Deckel 14 zu öffnen. Wenn der Toner 13 in dem Behälter 10 aufgebraucht ist und die Kassette C aus dem Bilderzeugungssystem entnommen wird, wird die Öffnung 12 der Entwicklungsvorrichtung 8 erneut durch den Deckel 14 geschlossen.
Bei dieser Anordnung ist es möglich, die Verstreuung einer kleinen Menge des Toners, die in dem leeren Behälter 10 übrigbleibt, während des Austauschs der Entwicklungsvorrichtungen zu verhindern, und den Bediener davor zu bewahren, daß er mit Toner verschmutzt wird.
Alternativ dazu kann das Abdichtelement oder der Deckel 14 geöffnet werden, um die Öffnung 12 freizugeben, wenn der zweite Abschnitt 19M an der Kassette 20 in deren Befestigungsposition befestigt wird, und kann die Öffnung 12 automatisch mittels des Abdichtelements 14 verschlossen werden, wenn der zweite Abschnitt in eine Position verschoben wird, die sich von der Befestigungsposition unterscheidet (d. h. in eine Position, in welcher das Regulierelement 51M um einen festgelegten Abstand oder mehr von der Entwicklungsrolle 4M getrennt ist). Das Abdichtelement oder der Deckel kann aus einem elastischen Material wie zum Beispiel einer Polyethylenfolie oder einem steifen Material wie zum Beispiel einem Metallstreifen oder einem Plastikstreifen gefertigt sein. Die anderen zwei Entwicklungsvorrichtungen 4Y, 5Y und 4C, 5C haben die gleiche Konstruktion.
Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Fig. 5 erklärt.
Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel sind die zweiten Abschnitte auf einstückige Weise als eine Einheit 16 ausgebildet. Der andere Aufbau ist der gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Mittels dieser Anordnung können, wenn die Lebensdauer der Bauteile der zweiten Abschnitte 16 (zum Beispiel der Regulierelemente oder Klingen 51Y, 51M, 51C zur Regulierung der Dicke der Tonerschichten) abgelaufen ist, die zweiten Abschnitte 16 gleichzeitig ausgetauscht werden, wodurch folglich die Betriebsfähigkeit verbessert wird.
Als nächstes wird ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Fig. 6 gezeigt.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel sind die zweiten Abschnitte einstückig als eine Einheit 16 ausgebildet, und jeder der Tonerbehälter 21Y, 21M, 21C hat eine Einfüllöffnung 22Y, 22M, 22C zum Einfüllen von Farbtonern 13Y, 13M, 13C bzw. eine Kappe 23Y, 23M, 23C zum Schließen der jeweiligen Öffnung. Wenn der Toner in einem Behälter aufgebraucht ist, wird die Einheit 20 aus dem Kassettengehäuse 20 entnommen und neuer Toner wird durch die Einfüllöffnung nachgefüllt.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Auffüllung des Toner in den Tonerbehälter auf einfache Weise bewirkt werden. Es sollte außerdem festgehalten werden, daß die vorhergehend genannten Einfüllöffnungen und Kappen bei dem vorhergehenden ersten und zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein können, wobei die zweiten Abschnitte nicht einstückig ausgebildet sind. Ferner besteht, wenn die Kappe mit dem Tonerbehälter verbunden wird oder an diesen angekettet wird, keine Gefahr, daß die Kappe fehlt.
Nun wird die Erfassung der Restmenge des Toners bei dem vorhergehend genannten ersten und zweiten Ausführungsbeispiel mit Bezug auf einen Ablaufplan gemäß Fig. 10 erklärt. Außerdem wird ein Beispiel, daß die Erfassung des mit Abfalltoner gefüllten Zustands der Reinigungseinrichtung 18 und die Erfassung der Restmenge des Toners in der Schwarz- Entwicklungseinheit B, die unabhängig von der Kassette C ausgebildet ist, gleichzeitig ausgeführt.
Zuerst wird auf der Basis eines Erfassungssignals von einer Abfalltoner-Voll-Erfassungseinrichtung 18a beurteilt, ob die Reinigungseinrichtung 18 der Kassette C völlig mit dem Abfalltoner (SCHRITT 1) gefüllt ist. Wenn das Ergebnis bejahend ist (d. h. "voll"), wird die Anzeigeeinheit zum Anzeigen der Notwendigkeit des Austauschs der Kassette C betätigt (SCHRITT 2). Wenn andererseits das Ergebnis des SCHRITTS 1 negativ ist, wird auf der Basis eines Erfassungssignals von einer ersten Restmengen-Erfassungseinrichtung 8Y1 beurteilt, ob die Gelb-Entwicklungsvorrichtung 8Y leer ist (SCHRITT 3). Wenn sie leer ist, wird die Anzeigeeinheit zum Anzeigen der Notwendigkeit des Austauschs des zweiten Abschnitts 19Y betätigt (SCHRITT 4). Wenn sie andererseits nicht leer ist, wird auf der Basis eines Erfassungssignals von einer zweiten Restmengen-Erfassungseinrichtung 8M1 beurteilt, ob die Magenta-Entwicklungsvorrichtung 8M leer ist (SCHRITT 5). Wenn sie leer ist, wird die Anzeigeeinheit zum Anzeigen der Notwendigkeit des Austauschs des zweiten Abschnitts 19M betätigt (SCHRITT 6). Wenn sie andererseits nicht leer ist, wird auf der Basis eines Erfassungssignals von einer dritten Restmengen-Erfassungseinrichtung 8C1 beurteilt, ob die Zyan-Entwicklungsvorrichtung 8C leer ist (SCHRITT 7). Wenn sie leer ist, wird die Anzeigeeinheit zum Anzeigen der Notwendigkeit des Austauschs des zweiten Abschnitts 19C betätigt (SCHRITT 8). Wenn sie andererseits nicht leer ist, wird auf der Basis eines Erfassungssignals von einer vierten Restmengen- Erfassungseinrichtung 8B1 beurteilt, ob die Schwarz-Entwicklungsvorrichtung B leer ist (SCHRITT 9). Wenn sie leer ist, wird die Anzeigeeinheit zum Anzeigen der Notwendigkeit des Austauschs der Schwarz-Entwicklungseinheit B betätigt (SCHRITT 10). Wenn sie andererseits nicht leer ist, wird der Druckvorgang fortgesetzt.
Bei dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel kann außerdem die Steuerung derart erfolgen, daß, wenn einer der Farbtoner 13Y, 13M oder 13C aufgebraucht ist, die Anzeigeeinheit zur Anzeige der Notwendigkeit des Austauschs der einstückigen Einheit 16 betätigt wird. Ferner kann hinsichtlich der Schwarz-Entwicklungseinheit ähnlich wie bei den anderen Entwicklungsvorrichtungen ein zweiter Abschnitt, ein anderer Abschnitt als die Entwicklungsrolle, allein ausgetauscht werden.
Als nächstes wird ein Funktionsblockdiagramm hinsichtlich der vorhergehend erwähnten Ausführungsbeispiele kurz mit Bezug auf Fig. 11 erklärt.
Gemäß Fig. 11 dient ein Steuerabschnitt 200 zur Steuerung des gesamten Bilderzeugungssystems und weist eine Zentraleinheit (CPU) wie zum Beispiel einen Mikrocomputer, einen Festspeicher (ROM) zur Speicherung des CPU-Steuerprogramms, wie es zum Beispiel in dem Ablaufplan gemäß Fig. 10 gezeigt ist, und verschiedener Daten und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) auf, der als ein Arbeitsbereich für die CPU benutzt wird und dazu angepaßt ist, zeitweilig verschiedene Daten zu speichern.
Der Steuerabschnitt 200 empfängt Signale von einer Sensorgruppe 201, die einen Bogenstausensor (Papierstausensor), einen Abfalltoner-Voll-Erfassungsensor 18a, einen "Leer"- Sensor 8Y1 für gelben Toner, einen "Leer"-Sensor 8M1 für magentafarbenen Toner, einen "Leer"-Sensor 8C1 für zyanfarbenen Toner, und einen "Leer"-Sensor 8B1 für schwarzen Toner aufweist. Außerdem werden von einem Hostgerät 202 wie zum Beispiel einem Computer, einer Textverarbeitungseinrichtung und dergleichen eine Vielzahl von Informationen wie zum Beispiel eine Bildinformation gleichfalls zu dem Steuerabschnitt 200 gesandt. Der Steuerabschnitt 200 steuert auf der Basis dieser Informationen die vorhergehend erwähnten verschiedenen Prozesse wie zum Beispiel die Belichtung 203, die Ladung 204, die Entwicklung 205, die Übertragung 206 und die Fixierung 207 und den Transport des Aufzeichnungsbogens. Ferner steuert der Steuerabschnitt 200 eine Gruppe 209 von Anzeigeeinheiten, um die Stauanzeige, die Abfalltoner-Voll-Anzeige, die Gelb-Toner-Leer-Anzeige, die Magenta-Toner-Leer-Anzeige, die Zyan-Toner-Leer-Anzeige und die Schwarz-Toner-Leer-Anzeige zu bewirken.
Währen bei den vorhergehend erwähnten Ausführungsbeispielen das Vollfarb-Bilderzeugungssystem und die an diesem befestigbare Prozeßkassette erklärt wurden, kann die vorliegende Erfindung bei einer Prozeßkassette angewandt werden, die eine einzelne Entwicklungsvorrichtung aufweist.
Wie im vorhergehenden erwähnt ist, können gemäß der vorliegenden Erfindung die die Kassette bildenden Elemente auf effektive Weise zur Anwendung kommen, da die Prozeßkassette erste Abschnitte, die Entwickler-tragende Elemente haben, und zweite Abschnitte, die Toner-enthaltende Elemente haben, aufweist, welche voneinander getrennt werden können, wobei die zweiten Abschnitte bezüglich der Kassette abnehmbar sind. Ferner ist die Positionierung der Entwickler-tragenden Elemente bezüglich des Bild-tragenden Elements und die wiederholte Ausführung einer derartigen Positionierung nicht erforderlich, wenn der Toner nachgefüllt wird, da die zweiten Abschnitte allein aus der Kassette entnommen werden können, während die zweiten Abschnitte in der Kassette bleiben.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorhergehend erwähnten Ausführungsbeispiele eingeschränkt, sondern es können verschiedene Abänderungen und Modifikationen innerhalb des Geltungsbereichs der beigefügten Ansprüche ausgeführt werden.
Die vorliegend Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungssystem und eine in diesem befestigbare Prozeßkassette. Eine Entwicklungsvorrichtung kann in einen ersten Abschnitt, der eine Entwicklungsrolle enthält, und einen zweiten Abschnitt, der ein Toner-enthaltendes Element enthält, geteilt werden, und der zweite Abschnitt kann abnehmbar an der Kassette befestigt werden. Dadurch ist es möglich, die Toner-enthaltenden Behälter auf effektive Weise zu benutzen, ohne die Positionierung der Entwicklungsrolle in bezug auf ein lichtempfindliches Element zu wiederholen.

Claims

1. Prozeßkassette (20), die an einer Bilderzeugungsvorrichtung anbringbar ist und von dieser abnehmbar ist, mit einem Bild-tragenden Element (1) und

einer Entwicklungseinrichtung (8Y, 8M, 8C) zur Entwicklung eines auf dem Bild-tragenden Element ausgebildeten latenten Bilds, wobei die Entwicklungseinrichtung Entwicklungsmittel-tragende Elemente (4Y, 4M, 4C), Regulierelemente (51Y, 51M, 51C) zur Regulierung einer Dicke des Entwicklungsmittels auf dem Entwicklungsmittel-tragenden Element und Entwicklungsmittel-Ergänzungsbehälter (10Y, 10M, 10C) hat,

dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßkassette einen ersten Teil, der das Bild-tragende Element (1) und das Entwicklungsmittel-tragende Element aufweist, und einen zweiten Teil enthält, der die Regulierelemente und die Entwicklungsmittel-Ergänzungsbehälter aufweist, daß der erste und der zweite Teil voneinander getrennt werden können, und daß der zweite Teil aus der Prozeßkassette entnommen werden kann.

2. Prozeßkassette gemäß Anspruch 1, die ferner eine Ladeeinrichtung zum Aufladen des Bild-tragenden Elements und eine Reinigungseinrichtung zur Entfernung von Rückständen aufweist, die auf dem Bild-tragenden Element zurückbleiben.

3. Prozeßkassette gemäß Anspruch 1, die ferner eine Vielzahl von zusätzlichen Entwicklungseinrichtungen zur Durchführung der Entwicklung mittels Farben aufweist, die sich von der der zuerst erwähnten Entwicklungseinrichtung unterscheiden, wobei jede der Vielzahl von zusätzlichen Entwicklungseinrichtungen in einen ersten Abschnitt, der ein Entwicklertragendes Element enthält, und einen zweiten Abschnitt, der ein Behälterelement enthält, getrennt werden kann, und der zweite Abschnitt von jeder zusätzlichen Entwicklungseinrichtung abnehmbar an der Prozeßkassette befestigt werden kann.

4. Prozeßkassette gemäß Anspruch 3, wobei die Behälterelemente der zusätzlichen Entwicklungseinrichtungen Entwickler mit verschiedenen Farben enthalten.

5. Prozeßkassette gemäß Anspruch 4, wobei die Farben des Entwicklers gelb, magenta und zyan sind.

6. Prozeßkassette gemäß Anspruch 3, wobei die zweiten Abschnitte der zusätzlichen Entwicklungseinrichtungen einstückig miteinander ausgebildet sind.

7. Prozeßkassette gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Abschnitt eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Vorhandenseins/der Abwesenheit des Entwicklers in der Behältereinrichtung hat.

8. Prozeßkassette gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Abschnitt auf einer Seite des Entwickler-tragenden Elements eine Öffnung schafft, wenn der zweite Abschnitt in seiner Befestigungsposition an der Prozeßkassette befestigt wird.

9. Prozeßkassette gemäß Anspruch 8, die ferner ein Abdichtelement aufweist, das die Öffnung automatisch schließt, wenn der zweite Abschnitt in eine andere Position als die Befestigungsposition verschoben wird.

10. Bilderzeugungssystem mit einem Befestigungsabschnitt, der zur abnehmbaren Befestigung einer Prozeßkassette gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche innerhalb des Bilderzeugungssystems geeignet ist.

11. Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 10, das ferner eine Ladeeinrichtung zum Aufladen des Bild-tragenden Elements und eine Reinigungseinrichtung zur Entfernung von Rückständen aufweist, die auf dem Bild-tragenden Element zurückbleiben.

12. Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 10, das ferner eine Vielzahl von zusätzlichen Entwicklungseinrichtungen zur Durchführung der Entwicklung mittels Farben aufweist, die sich von der der zuerst erwähnten Entwicklungseinrichtung unterscheiden,

wobei jede der Vielzahl von zusätzlichen Entwicklungseinrichtungen in einen ersten Abschnitt, der ein Entwicklertragendes Element enthält, und einen zweiten Abschnitt, der ein Behälterelement enthält, getrennt werden kann, und der zweite Abschnitt von jeder zusätzlichen Entwicklungseinrichtung abnehmbar an der Prozeßkassette befestigt werden kann.

13. Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 12, wobei die Behälterelemente der zusätzlichen Entwicklungseinrichtungen Entwickler mit verschiedenen Farben enthalten, und das Bilderzeugungssystem durch Überlagerung von entsprechend der Farben entwickelten Farbbildern auf einem einzigen Aufzeichnungsblatt ein Bild ausbildet.

14. Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 13, wobei die Farben des Entwicklers gelb, magenta und zyan sind.

15. Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 12, wobei die zweiten Abschnitte der zusätzlichen Entwicklungseinrichtungen einstückig miteinander ausgebildet sind.

16. Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 10, wobei der zweite Abschnitt eine Meßeinrichtung zur Messung einer restlichen Menge des Entwicklers in der Behältereinrichtung hat.

17. Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 10, wobei der zweite Abschnitt eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Vorhandenseins/der Abwesenheit des Entwicklers in der Behältereinrichtung hat.

18. Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 10, wobei der zweite Abschnitt auf einer Seite des Entwickler-tragenden Elements eine Öffnung schafft, wenn der zweite Abschnitt in seiner Befestigungsposition an der Prozeßkassette befestigt wird.

19. Bilderzeugungssystem gemäß Anspruch 18, das ferner ein Abdichtelement aufweist, das die Öffnung automatisch schließt, wenn der zweite Abschnitt in eine andere Position als die Befestigungsposition verschoben wird.