DE69314977T2

DE69314977T2 - Bilderzeugungsgerät, Prozesskassette und Verfahren zum Einsetzen der photoempfindlichen Trommel in die Prozess-Kassette

Info

Publication number: DE69314977T2
Application number: DE69314977T
Authority: DE
Inventors: Akira Higeta; Hironobu Isobe; Hiroo Kobayashi; Koji Miura; Shigeo Miyabe; Yoshiya Nomura; Minoru Sato; Kazuo Shishido
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1993-03-12
Publication date: 1998-03-26
Anticipated expiration: 2013-03-13
Also published as: EP0560618B1; CN1056931C; DE69314977D1; EP0560618A3; CN1084981A; US5452056A; EP0560618A2; US5331373A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungsgerät, wie beispielsweise ein Kopiergerät, einen Drucker und dergleichen, und auf eine Prozeßkartusche, die innerhalb eines derartigen Bilderzeugungsgerät montierbar ist.
Bei der herkömmlichen Prozeßkartusche ist, wie in Fig. 32 gezeigt ist, eine photosensitive Trommel an Armabschnitten 141, 142 angebracht, die sich von einem Reinigungsbehälter 140 über Stützstifte 143, 144 erstrecken. Die Stützstifte 143, 144 sind in Löcher eingepaßt, die in Zahnflanschen 146, 147 ausgebildet sind, die an beiden Enden der photosensitiven Trommel 145 durch einen Klebstoff befestigt sind. Wenn die Prozeßkartusche innerhalb eines Bilderzeugungsgeräts montiert ist, kämmt der Zahnflansch 146 mit einem (nicht gezeigten) Antriebszahnrad des Bilderzeugungsgeräts, so daß die photosensitive Trommel 145 in einer vorbestimmten Richtung eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen gedreht werden kann. Die Stützstifte 143, 144 sind über Schrauben in Löchern befestigt, die in den Armen 141, 142 des Reinigungsbehälters 140 ausgebildet sind.
Die Patentdruckschrift EP-A-0 255 713 zeigt eine Kartusche, bei der ein Stützstift in einem Loch eines Kartuschenrahmens ausgebildet ist, und ein Ansatz auf dem Stützstift ist an dem Rahmen mittels einer Schraube gesichert. Die Patentdruckschrift EP-A-0 331 324 zeigt eine ähnliche Anordnung.
Bei der vorstehenden herkömmlichen Prozeßkartusche wurde aufgrund der Kombination des Spiels zwischen den Löchern des Reinigungsbehälters 140 und der Stützstifte und des Spiels zwischen den Stützstiften und den Löchern der Zahnflansche befürchtet, daß eine Drehachse der photosensitiven Trommel von einem gewünschten Wert oder von einem Vorgabewert abweicht. Insbesondere wenn die Antriebskraft von dem Antriebszahnrad des Bilderzeugungsgeräts auf den Zahnflansch übertragen wird, wird die photosensitive Trommel in einer Richtung versetzt, die um einen Winkel, der einem Druckwinkel entspricht, bezüglich einer Tangentiallinie an die zahngrundlinien des Antriebszahnrads und des Zahnflansches geneigt ist, mit dem Ergebnis, daß ein Lichtbild eines Originals und ein Laserstrahl auf die photosensitive Trommel bezüglich der axialen Richtung der Trommel schräg auftreffen, wodurch die Rechtwinkligkeit eines Bildes verschlechtert wird.
Um dies zu vermeiden, können herkömmliche wälzlager verwendet werden. Da jedoch ein derartiges Wälzlager teuer ist, ist es nicht wünschenswert, die Wälzlager in einer Prozeßkartusche mit einer begrenzten Lebensdauer zu verwenden.
Wahlweise wurde in Betracht gezogen, daß die Stützstifte vollständig in die Löcher des Reinigungsbehälters preßgepaßt werden. Da jedoch in diesem Fall Probleme auftreten, die darin bestehen, daß bei der Herstellung die Zusammenbaubarkeit verschlechtert ist und daß ein unzulängliche photosensitive Trommel der Prozeßkartusche nicht ausgetauscht werden kann, ist es schwierig, eine derartige Preßpaßtechnik in der Praxis zu verwenden.
Da insbesondere das durch das Bilderzeugungsgerät erzielte Bild feiner und genauer geworden ist, ist auch das Auflösungsvermögen des Bildes verbessert, so daß selbst eine geringe Abweichung und/oder eine Vibration der Drehwelle der photosensitiven Trommel ein ernsthaftes Problem hervorruft.
Erfindungsgemäß ist eine Prozeßkartusche vorgesehen, die lösbar an einem Bilderzeugungsgerät montierbar ist, wobei die Kartusche einen Rahmen mit einem Paßloch, eine photosensitive Trommel, eine Stützwelle, die in das Paßloch eingreift, um die Trommel drehbar zu stützen, und eine Prozeßeinrichtung aufweist, die auf die Trommel wirken kann, gekennzeichnet durch eine Vielzahl Vorsprünge, die an der Umfangsfläche von zumindest einem der Elemente bestehend aus dem Loch und der Welle ausgebildet ist und mit der Umfangsfläche des anderen der beiden Elemente bestehend aus dem Loch und der Welle in Eingriff ist.
Die Erfindung ermöglicht, daß die Stützwelle einfach an den Rahmen gepaßt werden kann und genau in Lage gehalten werden kann.
Spezielle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Bilderzeugungsgeräts gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Prozeßkartusche gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht des Bilderzeugungsgeräts, in dem die Prozeßkartusche montiert ist;
Fig. 4 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem Prozeßkartusche in dem Bilderzeugungsgerät montiert wird;
Fig. 5 ist eine Ansicht, die einen Laserabtaster und Laserstrahlbahnen zeigt;
Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht und eine Schnittansicht der Prozeßkartusche;
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht der Prozeßkartusche, die einen Zustand zeigt, bei dem eine Trommelabdeckung geöffnet ist;
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Griffabschnitt der Prozeßkartusche zeigt;
Fig. 9 ist eine Schnittansicht des Griffabschnitts;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Abwandlung eines Griffabschnitts der Prozeßkartusche zeigt;
Fig. 11 ist eine Schnittansicht des Griffabschnitts der Fig. 10;
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem die Prozeßkartusche in dem Bilderzeugungsgerät montiert wird;
Fig. 13 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Abschnitt der Prozeßkartusche und einen Führungsabschnitt des Bilderzeugungsgeräts zeigt;
Fig. 14 ist perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel einer Kartusche zeigt;
Fig. 15 ist eine Schnittansicht eines Stützabschnitts einer Kartusche, der eine photosensitive Trommel stützt;
Fig. 16 ist ein Schnittansicht eines Stützabschnitts einer anderen Kartusche, der eine photosensitive Trommel stützt;
Fig. 17 ist ein Schnittansicht eines Stützabschnitts einer weiteren Kartusche, der eine photosensitive Trommel stützt;
Fig. 18 ist eine Schnittansicht eines Stützabschnitts einer noch weiteren Kartusche, der eine photosensitive Trommel stützt;
Fig. 19 ist eine beispielhafte Zeichnung, die einen Abschnitt der Kartusche und einen Trommelerdungsabschnitt des Bilderzeugungsgeräts zeigt;
Fig. 20 ist eine beispielhafte Ansicht, die einen Trommelerdungsabschnitt einer anderen Kartusche zeigt;
Fig. 21 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Trommelstützabschnitts der Kartusche;
Fig. 22 und 23 sind beispielhafte Ansichten, die eine Kraft zeigen, die auf die photosensitive Trommel wirkt, wenn letztere gedreht wird;
Fig. 24 ist eine beispielhafte Ansicht, die eine Abwandlung eines Trommelstützabschnitts zeigt;
Fig. 25 ist eine perspektivische Ansicht eines Laserverschlußabschnittes;
Fig. 26 ist eine perspektivische Ansicht einer Kartusche;
Fig. 27 ist eine beispielhafte Darstellung, die einen Eingriffszustand zwischen Laserverschlußrippen der Kartusche und einem Verpackungsmaterial darstellt;
Fig. 28 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Abwandlung einer Kartusche zeigt;
Fig. 29 ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Abwandlung einer Kartusche zeigt;
Fig. 30 ist eine perspektivische Ansicht, die eine noch weitere Abwandlung einer Kartusche zeigt;
Fig. 31 ist eine beispielhafte Ansicht, die elektrische Kontakte der Kartusche und elektrische Kontakte des Bilderzeugungsgeräts zeigt;
Fig. 32 ist eine teilgeschnittene Ansicht einer herkömmlichen Kartusche; und
Fig. 33A und 33B sind beispielhafte Ansichten, die eine Abwandlung eines Trommelstützabschnitts zeigen.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Laserstrahldruckers 1 als ein Beispiel eines Bilderzeugungsgeräts gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Prozeßkartusche 3 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die entfernbar innerhalb des Druckers 1 montiert werden kann, nachdem eine Vordertür 2 des Druckers geöffnet ist. Die Kartusche 3 umfaßt in sich ein photosensitives Element als ein Bildträgerelement, eine Ladeeinrichtung zum einheitlichen Laden des Bildträgerelements, eine Entwicklereinrichtung zum Entwickeln eines latenten Bildes, das auf dem Bildträgerelement ausgebildet ist, und eine Reinigungseinrichtung zum Entfernen von Reststoffen, die auf dem Bildträgerelement verbleiben. Nun kann die Prozeßkartusche das Bildträgerelement (photosensitive Element) und zumindest eines der Elemente bestehend aus der Ladeeinrichtung, der Entwicklereinrichtung und Reinigungseinrichtung als eine Einheit umfassen, die entfembar in dem Bilderzeugungsgerät montiert werden kann.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht (gesehen von einer Richtung, die durch den Pfeil A in Fig. 1 gezeigt ist) des Druckers, nachdem die Prozeßkartusche 3 dort innen montiert worden ist, und Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem die Kartusche 3 bezüglich des Druckers montiert und demontiert wird, nachdem die Vordertür 2 geöffnet worden ist. Im übrigen ist in Fig. 3 ein Rahmen der Kartusche 3 als ein strichlierter Abschnitt gezeigt.
Zunächst wird ein Bilderzeugungsprozeß des Druckers kurz unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
Eine photosensitive Trommel 4 mit einer darauf befindlichen photosensitiven Schicht wird durch eine Ladewalze 5 einheitlich geladen und dann beleuchten Laserstrahlen L von einer optischen Lasereinheit 6 die photosensitive Trommel 4 ansprechend auf eine Bildinformation, die von einem externen Computer und dergleichen ausgesendet wird. Folglich wird ein elektrostatisch latentes Bild entsprechend der Bildinformation auf der photosensitiven Trommel 4 ausgebildet. Dann entwickelt eine Entwicklervorrichtung 7 (Umkehr- oder Inversionsentwicklung) das latente Bild (den durch die Laserstrahlen L beleuchteten Abschnitt), indem Toner mit derselben Polarität wie die des latenten Bilds aufgebracht wird, wodurch ein sichtbar gemachtes Bild auf der photosensitiven Trommel 4 gebildet wird.
Dann wird in Lagegenauigkeit mit der Ankunft des sichtbar gemachten Bildes an einer Übertragungsstation zwischen der photosensitiven Trommel 4 und einer Übertragungswalze 8 ein Aufzeichnungsblatt P, das von einer Blattzuführkassette 10 zugeführt wird, zwischen die photosensitive Trommel 4 und die Übertragungswalze 8 geklemmt, wodurch das sichtbar gemachte Bild auf das Aufzeichnungsblatt p übertragen wird. Dann wird das Aufzeichnungsblatt in einen Spalt zwischen einem Paar Fixierwalzen 12, 13 geschickt, wo das sichtbar gemachte Bild auf dem Aufzeichnungsblatt P fixiert wird. Danach wird das Aufzeichnungsblatt P auf ein Ausgabefach 14 ausgegeben. Nach dem Übertragungsvorgang werden Fremdstoffe wie beispielsweise Resttoner, der auf der photosensitiven Trommel 4 verbleibt, durch eine Reinigungsklinge 15 entfernt, wodurch eine Vorbereitung für die nächste Bilderzeugung erfolgt.
Als nächstes wird ein Zuführprozeß für das Aufzeichnungsblatt beschrieben.
Eine Vielzahl Aufzeichnungsblätter P ist in einer Blattzuführkassette 10 gestapelt und ein oberer vorderer Abschnitt des Blattstapels P wird gegen eine Blattzuführwalze 18 durch eine schwenkbare Stapelplatte 17 gezwängt, die durch eine Vorspannfeder 16 vorgespannt ist. Wenn ein Bediener die Aufzeichnungsblätter P in die Kassette lädt, kann er die Blattzuführkassette 10 nach rechts in Fig. 3 (wie durch den Pfeil B gezeigt ist) ziehen oder herausziehen. Da in diesem Fall Blattzuführfederstifte 9 entlang Führungsnuten 20 nach oben verschoben werden, die in beiden Seitenwänden (diese Seite und jene Seite in Fig. 3) der Blattzuführkassette 10 ausgebildet sind, wird die Stapelplatte 17 auf den Boden der Blattzuführkassette 10 abgesenkt, wodurch ein störungsfreies Laden der Aufzeichnungsblätter P ermöglicht wird.
Die Blattzuführwalze 18 ist an einer Blattzuführantriebswelle 21 befestigt und eine Kupplung sowie ein Elektromagnet (beide nicht gezeigt) sind an einem Ende der Antriebswelle 21 angeordnet, wodurch die Drehantriebsregelung der Blattzuführwalze 18 ermöglicht wird. Trennklauen oder -klinken 22 sind über der rechten und der linken vorderen Ecke des Blattstapels P angeordnet, und eine Kassetteneinlaßführung 23, die in der Nähe einer voreilenden Kante eines Blattstapels angeordnet ist, ist drehbar durch eine (nicht gezeigte) Feder vorgespannt. Des weiteren ist ein Führungsabschnitt 24 zum Führen des Aufzeichnungsblatts von der Blattzuführkassette 10 an dem Drucker 1 ausgebildet, wobei der Führungsabschnitt dazu dient, das Aufzeichnungsblatt zu führen, um es zu einem Paar Registrierwalzen 25 zu richten.
Ansprechend auf ein Blattzuführstartsignal, wird, wenn der (nicht gezeigte) Elektromagnet AN-geschaltet wird, eine Antriebskraft eines Blattzuführantriebszahnrads auf die Antriebswelle 21 durch die (nicht gezeigte) Kupplung übertragen, wodurch die Blattzuführwalze 18 gedreht wird, um das Aufzeichnungsblatt P zu der Kassetteneinlaßführung 23 zu führen. In diesem Fall wird aufgrund des Reibungskoeffizienten nur das oberste Aufzeichnungsblatt von dem Blattstapel abgezogen. Unmittelbar danach wird das Aufzeichnungsblatt P in einen Spalt zwischen den paarweise angeordneten Registrierwalzen 25 durch die Drehung der Blattzuführwalze 18 geschickt.
Andererseits ist der Drucker mit einem zweiten Einlaß 26 zum Aufnehmen eines Aufzeichnungsblatts P, das von irgendeiner Einrichtung zugeführt wird, die sich von der Blattzuführkassette unterscheidet, und zum Richten eines derartigen Aufzeichnungsblatts zu den Registerwalzen 25 versehen. Mit dieser Anordnung ist es möglich, eine Vielzahl von Etagen oder Blattzuführkassetten an einem unteren Abschnitt des Druckers anzuordnen, oder das Aufzeichnungsblatt P in den Drucker durch die andere Einrichtung einzuführen, wodurch der Drucker vorgesehen wird, der die hervorragende Vielseitigkeit hat.
An einer in einer Blattförderrichtung stromaufwärtigen Seite der Registrierwalzen 25 ist ein Sensorhebel 27 angeordnet, der schwenkbar an einem Rahmen des Druckers montiert ist und dazu dient, eine voreilende Kante des Aufzeichnungsblatts P über einen Photounterbrecher und eine Leitung (nicht gezeigt) zu erfassen. Nachdem die voreilende Kante des Aufzeichnungsblatts erfaßt ist, wird das Aufzeichnungsblatt P zu dem Spalt zwischen der photosensitiven Trommel 4 und der Übertragungswalze 8 durch die Registrierwalzen 25 in Lagegenauigkeit mit einer voreilenden Kante des sichtbar gemachten Bildes gesendet, das auf der photosensitiven Trommel 4 ausgebildet ist.
Eine Vielzahl sich in Längsrichtung erstreckender Führungsrippen (Führungselemente) 29 sind an einer Fläche eines Tonerbehälters 28 der Entwicklungsvorrichtung 7 ausgebildet, so daß, wenn das Aufzeichnungsblatt gefördert wird, die Rippen 29 als Führungselemente für das Aufzeichnungsblatt dienen, wodurch das Aufzeichnungsblatt genau bezüglich der photosensitiven Trommel 4 gefördert wird. Danach wird das sichtbar gemachte Bild (Tonerbild), das auf der photosensitiven Trommel 4 durch den (später vollständig beschriebenen) Bilderzeugungsprozeß ausgebildet wird, auf das Aufzeichnungsblatt P durch die Übertragungswalze 8 übertragen, die gegen die photosensitive Trommel 4 mit einem vorbestimmten Druck gezwängt wird. In diesem Fall wird die Vorspannung mit einer zum Toner entgegengesetzten Polarität mit einer Spannung von ungefähr 500 - 2000 Volt Gleichspannung auf die übertragungswalze 8 aufgebracht, wodurch der Toner elektrostatisch an dem Aufzeichnungsblatt P anhaftet.
Als eine Unterstützungseinrichtung zum Trennen des Aufzeichnungsblatts P von der photosensitiven Trommel 4 nach dem Übertragungsvorgang ist ein Ladungsentfernungskopf (nicht gezeigt) an einer stromaufwärtigen Seite einer Fixiereinlaßführung 30 angeordnet, so daß selbst die Blattart, die schwierig abzutrennen ist, einfach von der Trommel störungsfrei abgetrennt werden kann. Entsprechend ist es möglich, das Mitschleppen des Aufzeichnungsblatts mit der Trommel aufgrund einer schlechten Trennung des Aufzeichnungsblatts von der Trommel zu verhindern. Wenn die schlechte Trennung des Aufzeichnungsblatts von der photosensitiven Trommel auftreten sollte, ist es des weiteren möglich, da eine Durchdringungsverhinderungsführung 31 in Gegenüberlage zur Fixiereinlaßführung 30 angeordnet ist, ein schwerwiegendes Stauen des Aufzeichnungsblatts zu vermeiden.
Das Aufzeichnungsblatt, auf welches das Tonerbild übertragen wurde, wird zu einer Fixiervorrichtung 9 gesendet. Die Fixiervorrichtung 9 weist die vorstehend erwähnte Fixierwalze 12 mit einer darin befindlichen Halogenheizvorrichtung (Heizquelle) 32 auf und die Druckwalze 13 wird gegen die Fixierwalze 12 mit einem vorbestimmten Druck gezwängt. Eine Temperatur der Fixierwalze 12 wird durch einen (nicht gezeigten) Thermistor erfaßt, der mit der Oberfläche der Fixierwalze 12 in Berührung steht, und wird durch einen Regler in einem (nicht gezeigten) elektrischen Abschnitt des Druckers geregelt. Zum Verhindern einer Überbelastung der Halogenheizvorrichtung 32 ist des weiteren ein Thermoschalter in kontaktfreier Bauweise (nicht gezeigt) über der Fixierwalze 12 angeordnet.
Während das Aufzeichnungsblatt durch den Spalt zwischen der beheizten Fixierwalze 12 und der Druckwalze 13 tritt, wird das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsblatt P permanent am Aufzeichnungsblatt P fixiert. Nach dem Fixiervorgang wird das Aufzeichnungsblatt P von der Oberfläche der Fixierwalze 12 durch eine Trennklaue (nicht gezeigt) getrennt und wird dann nach oben durch ein Paar Abziehwalzen 33 gefördert. In diesem Fall werden die Abziehwalzen 33 mit einer Relativgeschwindigkeit gedreht, die um ein paar Prozent schneller als die der Fixierwalze 12 ist, so daß das Aufzeichnungsblatt P zwangsweise abgezogen und gefördert wird, um ein Einrollen und/oder Zerknittern des Aufzeichnungsblatts zu verhindern. Danach wird das Aufzeichnungsblatt P aus dem Drucker durch ein Paar Auslaßwalzen 34 ausgeworfen und auf das Ausgabefach 14 durch eine Ausgabeöffnung 35 ausgegeben. Die vorstehend erwähnte Übertragungswalze&sub1; Fixiervorrichtung, Abziehwalzen und dergleichen sind in der vorderen Abdeckung 2 montiert, die schwenkbar durch den Rahmen des Drucker über eine Welle 36 gelagert ist. Die vordere Abdeckung 2 kann abgeteilt werden, wie in Fig. 4 gezeigt ist, und kann bezüglich des Rahmens des Druckers geöffnet und geschlossen werden.
Nachfolgend wird ein optisches Lasersystem eines Bilderzeugungsabschnitts unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 5 erläutert.
Ein drehbarer Polygonalspiegel 38 ist an einer Drehwelle eines Polygonalmotors 37 befestigt, der mit hoher Geschwindigkeit gedreht werden kann. Die von der Lasereinheit 39 ausgesendeten Laserstrahlen treten durch eine Kollimationslinse 40 und eine zylindrische Linse 41 und werden dann durch den Polygonalspiegel 38 reflektiert, um eine sphärische Linse 42 zu erreichen, von der die Laserstrahlen auf die photosensitive Trommel 4 über eine Fθ-Linse 43 fokussiert werden.
Die Laserstrahlen L werden entlang der Erzeugenden der photosensitiven Trommel 4 durch die Drehung des Polygonalspiegels 38 verschoben, um die Trommel abzutasten, und die durch den fokussierten Punkt der Laserstrahlen L beleuchtete Fläche wird auf ein vorbestimmtes Potential durch die AN/AUS- Regelung der Lasereinheit 39 verändert, wodurch das elektrostatisch latente Bild auf der photosensitiven Trommel 4 ausgebildet wird. In diesem Fall ist zum Schaffen eines Bezugs der Laserabtastung entlang der Erzeugenden der photosensitiven Trommel 4 (die als "Hauptabtastung" bezeichnet wird), die durch den Polygonalspiegel 38 bewirkt wird, ein BD-Spiegel 44 außerhalb eines Startpunkts der Bildfläche (von dem die Hauptabtastung gestartet wird) angeordnet. Nachdem die Laserstrahlen L durch den BD-Spiegel 44 reflektiert werden, werden sie auf die Laseraufnahmefläche 45 gerichtet, die an einer Position angeordnet ist, die im wesentlichen äquivalent zur photosensitiven Trommel 4 ist. Danach werden die Laserstrahlen L zu einem (nicht gezeigten) Laseraufnahmeelement eines (nicht gezeigten) Wechselstrom-Reglers durch eine optische Faser 46 gerichtet, die in Fortsetzung zur Laseraufnahmefläche 45 angeordnet ist.
Mit dieser Anordnung kann durch Erfassen der Strahlen die Bezugszeitgebung der Laserabtastung aus der Bildausgabezeitgebung erhalten werden und durch Ausgabe von Bildsignalen zur Lasereinheit im Takt auf der Grundlage der Bezugszeitgebung wird die Abtastung entlang der Hauptabtastrichtung bewirkt. Die optischen Elemente, wie beispielsweise der vorstehend erwähnte Polygonalmotor, die Spiegel und Linsen, sind zusammen innerhalb einer Abtasteinheit 6 enthalten, die an dem Drucker mit hoher Genauigkeit befestigt ist.
Als nächstes wird eine Prozeßkartusche 3 erläutert, die den Bilderzeugungsabschnitt bildet.
Wenn die Prozeßkartusche in den Drucker eingefügt wird, wird der vorstehend erwähnte elektrophotographische Prozeß als das Bilderzeugungsverfahren verwendet. Nun wird der Aufbau der Prozeßkartusche 3 kurz in Übereinstimmung mit diesem Prozeß beschrieben.
Eine Hauptladestation ist an einer stromaufwärtigen Seite einer Belichtungsposition angeordnet, wo die Trommel durch die Laserstrahlen L beleuchtet wird, und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt diese Station die Ladewalze 5 als ein drehbar angetriebenes halbleitendes elastisches Element, das gegen die photosensitive Trommel 4 mit einem vorbestimmten Druck gezwängt wird. Die Ladewalze 5 dient dazu, die Oberfläche der photosensitiven Trommel mit einer Spannung von beispielsweise - 600 bis -700 Volt aufzuladen, indem die Vorspannung von -600 bis -700 Volt Gleichspannung und 1200 bis 1800 Volt Wechselspannung aufgebracht werden.
Dann wird das elektrostatisch latente Bild durch das vorstehend erwähnte optische Laserstrahlsystem ausgebildet und das Potential des elektrostatisch latenten Bildabschnittes auf der Trommel wird auf -50 bis -150 Volt verändert.
Andererseits wird der Toner mit derselben Polarität wie die des Hauptladers aus dem Tonerbehälter 28 durch ein Rührelement 47 herausgenommen, um in das Innere der Entwicklungsvorrichtung 7 durch eine Öffnung 48 gefördert zu werden. Der Toner t, der durch die Reibung zwischen dem Toner und einer Entwicklerklinge 49 unter Reibung geladen wird, beschichtet als eine dünne Tonerschicht die Entwicklungswalze 11. Der Toner t wird auf die Oberfläche der photosensitiven Trommel 4 ansprechend auf das elektrostatisch latente Bild durch Aufbringen der Wechselvorspannung auf die Entwicklungswalze 11 umkehrentwickelt (Sprungphänomen), die von der photosensitiven Trommel 4 um einen Abstand von 200 bis 350 µm beabstandet ist. Dann wird das Tonerbild auf der photosensitiven Trommel 4 auf das Aufzeichnungsblatt P durch die Vorspannung der Übertragungswalze 8 übertragen.
Andererseits tritt Resttoner t, der auf der photosensitiven Trommel 4 verbleibt, unter einem geneigten Blatt 50 (PET-Blatt mit einer Dicke von 50 bis 100 µm) hindurch, das an einem Eintritt der Reinigungseinrichtung angeordnet ist, und wird durch die Reinigungsklinge 15 abgeschabt, um in einem Reinigungsbehälter 51 gesammelt zu werden. Die gereinigte photosensitive Trommel 4 kann für den nächsten Bilderzeugungsvorgang wieder genutzt werden.
Die Prozeßkartusche 3 ist so gestaltet, daß sie nach Beendigung einer vorbestimmten Anzahl von Bilderzeugungsprozessen unter Berücksichtigung der Lebensdauer der Prozeßelemente (photosensitive Trommel, Reinigungsklinge, Ladewalze und dergleichen) und des Tonerverbrauchs gegen eine neue ausgetauscht wird. Zum Austauschen der Prozeßkartusche kann die Prozeßkartusche 3 in eine Richtung herausgezogen werden, in der die vordere Abdeckung 2 geöffnet wird. Wenn nämlich die vordere Abdeckung 2 geöffnet ist, kann die Prozeßkartusche in einer Richtung senkrecht zu der Erzeugenden der photosensitiven Trommel 4 gezogen werden. Nachdem eine neue Prozeßkartusche 3 in dem Drucker montiert worden ist, wird des weiteren, wenn die vordere Abdeckung 2 geschlossen wird, die Prozeßkartusche 3 in eine vorbestimmte Position durch die Zwängkraft der Übertragungswalze 8 und dergleichen gesetzt.
Wenn die photosensitive Trommel 4 äußerem Licht über eine lange Zeitdauer ausgesetzt ist oder wenn Fremdstoffe auf der Oberfläche der photosensitiven Trommel anhaften oder wenn die photosensitive Trommel während des Transports beschädigt wird, wird im übrigen ein schlechtes Bild erzeugt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist, wie in den Figuren 1, 6 und 7 gezeigt ist, ein Trommelverschluß (Abdeckung) 52, der zwischen einer ersten Position, in der er einen ausgesetzten Abschnitt der photosensitiven Trommel abdeckt, und einer zweiten Position beweglich ist, in der er gegenüber der ersten Position zurückgezogen ist, drehbar durch einen Rahmen oder ein Gehäuse der Prozeßkartusche 3 gelagert. Im übrigen zeigt Fig. 6 eine Vorderansicht und eine Seitenansicht der Prozeßkartusche, wobei der Trommelverschluß 52 an einer Vorderseite positioniert ist, und Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht der Kartusche, wenn der Trommelverschluß 52 geöffnet ist.
In einem Zustand, bei dem die Prozeßkartusche aus dem Drucker demontiert ist, oder in einem Zustand, bei dem die Prozeßkartusche in dem Drucker montiert ist und die vordere Abdeckung 2 offen ist, ist der Trommelverschluß 52 (in der ersten Position) durch eine Vorspannkraft einer Verschlußfeder 53 geschlossen. Ein Trommelverschlußstift 54, wie beispielsweise ein stabförmiger Arm, steht von einem Ende des Trommelverschlusses 52 vor, wobei der Stift dazu angepaßt ist, mit einem Verschlußöffnungshebel 55 des Druckers in Eingriff zu treten. Der Verschlußöffnungshebel 55 ist drehbar um eine Schwenkachse 56 für eine Schwenkbewegung synchron zur Öffnungs/Schließbewegung der vorderen Abdeckung 2 montiert. In dem Zustand, bei dem die Prozeßkartusche 3 in dem Drucker montiert ist, wird, wenn die vordere Abdeckung 2 geschlossen wird, der Verschlußöffnungshebel 55 gedreht, um mit dem Verschlußstift 54 in Eingriff zu treten, wodurch der Trommelverschluß 54 (in die zweite Position) geöffnet wird.
Im übrigen ist der Trommelverschluß 54 schwenkbar um eine Drehwelle 57 montiert, die wiederum drehbar durch Drehstützabschnitte 58, 59 gestützt ist, die an beiden Längsenden der Kartusche ausgebildet sind. Der Drehstützabschnitt 58 hat ein kreisförmiges Loch 60 zur Aufnahme der Drehwelle 57 und der andere Drehstützabschnitt 59 hat ein geschlitztes Loch 61 zur Aufnahme der Drehwelle 57. Wenn der Trommelverschluß 54 mit der Drehwelle 57 an dem Rahmen der Prozeßkartusche angebracht wird, wird zuerst ein Ende der Drehwelle 57 in das kreisförmige Loch 60 eingefügt, und dann wird das andere Ende der Drehwelle 57 in das geschlitzte Loch 61 durch den Schlitz eingefügt.
Da einer der Drehstützabschnitte das kreisförmige Loch hat und der andere Drehstützabschnitt das geschlitzte Loch hat, ist es auf diese Weise möglich, zu verhindern, daß der Trommelverschluß 52 unbeabsichtigt vom Kartuschenrahmen abfällt und daß der Zusammenbau des Trommelverschlusses vereinfacht ist.
Insbesondere, wie in den Figuren 6 und 23 gezeigt ist, unterliegt ein Antriebskraftaufnahmeabschnitt (zweites Zahnrad) der am Ende der photosensitiven Trommel vorgesehen ist und dazu angepaßt ist, die Antriebskraft vom Drucker über ein erstes Antriebskraftübertragungszahnrad aufzunehmen, aufgrund der Drehung des ersten Antriebszahnrads des Druckers einer Kraft F, die in einer Richtung ausgerichtet ist, die um einen dem Druckwinkel entsprechenden Winkel bezüglich einer Linie l, die tangential zu einem Zahnkreis ist, geneigt ist. Wenn das kreisförmige Loch 60 in der Nähe des Antriebskraftaufnahmeabschnitts oder des zweiten Zahnrades angeordnet ist, wird nämlich, wenn die Kraft F auf den Trommelverschlußstift wirkt, um diesen von der Kartusche zu lisen, der Trommelverschluß nicht von der Kartusche gelöst, weil das kreisförmige Loch vorhanden ist.
Des weiteren ist der Trommelverschluß 52 durch die Verschlußfeder 53 so vorgespannt, daß er in eine Richtung gedreht wird, wobei die Verschlußfeder in der Nähe des Trommelverschlußstiftes 54 angeordnet ist und um ein Ende der Welle 57 in der Nähe des kreisförmigen Lochs 60 montiert ist. Im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Verschlußfeder an der entgegengesetzten Seite (in der Nähe des geschlitzten Lochs 61) angeordnet ist, ist es mit dieser Anordnung möglich, den Torsionsbetrag des Trommelverschlusses 52 stark zu verringern, wenn der Trommelverschluß 52 vollständig geöffnet wird. Entsprechend ist es möglich, die Mängel (Überlappung von Bauteilen und plastische Verformung) zu vermeiden, die durch die Torsion des Trommelverschlusses hervorgerufen werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Länge S des Trommelverschlußstiftes 54 des Trommelverschlusses 52 so ausgewählt, daß sie von einer Axialdruckbezugsfläche T der Prozeßkartusche um einen Abstand von weniger als 19 mm vorsteht, so daß die Beschädigung eines Verpackungsbeutels für die Prozeßkartusche verhindert werden kann. Wenn die Länge 5 größer als 19 mm (S ≥ 19 mm) ist, wurde als Ergebnis einer Fallprüfung herausgefunden, daß das Verpackungsmaterial beschädigt wurde. In diesem Fall muß der Stift durch eine spezielle Verpackung abgedeckt werden, was zu einer Verteuerung führt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zu bemerken, daß, während die Wellen an beiden Enden des Trommelverschlusses vorgesehen sind, derartige Wellen an der Prozeßkartusche vorgesehen sein können und entsprechende Löcher können in den Enden des Trommelverschlusses ausgebildet sein; jegliche Kombination von Wellen und Stiften kann auch eingesetzt werden.
Die Montage und Demontage der Prozeßkartusche 3 bezüglich des Druckers kann durch einen Bediener bewirkt werden, der ein Griffelement 62 umgreift, das an dem Rahmen der Prozeßkartusche 3 vorgesehen ist. Das Griffelement 62 ist schwenkbar an der Prozeßkartusche 3 montiert, so daß es synchron zu Schwenkbewegung des Trommelverschlusses 52 geschwenkt werden kann, wodurch verhindert wird, daß sich das Griffelement und die Prozeßeinrichtung in dem Drucker stören. Der Bediener hält das Griffelement 62 und setzt oder lädt die Prozeßkartusche 3 in eine Kartuschensetzposition auf einen Sockel in dem Drucker. Ein derartiger Einsetzvorgang für die Prozeßkartusche kann korrekt durch Verwendung eines Positionier- und Führungsmechanismus bewirkt werden, wie später beschrieben wird.
Bogenförmige Positionierflanschabschnitte 79 und Führungsrippenabschnitte 71 zum Verhindern der Neigung der Prozeßkartusche 3 und zum Führen der Montage der Prozeßkartusche innerhalb des Druckers sind an dem Rahmen der Prozeßkartusche in der Nähe beider Enden der photosensitiven Trommel ausgebildet. Des weiteren ist die photosensitive Trommel 4 an ihren beiden Längsenden durch Trommelpositionierstifte 98 gestützt, die in Positionierlöcher eingefügt und dort befestigt sind, die konzentrisch zu den bogenförmigen Flanschabschnitten 79 sind. Andererseits sind Führungslöcher 97 zum Führen der Führungsabschnitte 71 und zum Regulieren der Neigung der Prozeßkartusche 3 und die bogenförmigen Positionierabschnitte 96 zum Positionieren der Prozeßkartusche 3 in dem Drucker vorgesehen.
Auf diese Weise wird durch Eingreifen der Flanschabschnitte 79 der Prozeßkartusche 3 mit den Positionierabschnitten 96 des Druckers die photosensitive Trommel 4 bezüglich des Druckers mit hoher Genauigkeit positioniert.
Entsprechend kann der Bediener einfach die Prozeßkartusche in den Drucker montieren, indem die Führungsrippen der Prozeßkartusche 3 in die Führungslöcher 97 des Druckers eingefügt werden und dann die Kartusche in das Innere des Druckers gedrückt wird. Im übrigen ist als eine Hilfsführungseinrichtung zum Unterstützen der Montage der Prozeßkartusche eine Markierung (Fig. 12) an einem mittleren Abschnitt einer Oberfläche der Prozeßkartusche ausgebildet, und eine entsprechende (nicht gezeigte) Markierung ist an einem mittleren Abschnitt einer oberen Wand der Kartuscheneinfügeöffnung des Druckers ausgebildet. Mit dieser Anordnung ist durch Ausrichtung dieser Markierungen zueinander die Montagefähigkeit für die Prozeßkartusche verbessert.
Übrigens ist ein Laserverschluß 117 schwenkbar an einer inneren Abdeckung 116 des Druckers zur Schwenkbewegung um ein Loch 118 montiert. Wenn die Prozeßkartusche 3 nicht innerhalb des Druckers montiert ist, ist der Laserverschluß 117 durch sein Eigengewicht abgesenkt, wodurch er die Laserstrahlbahnen schließt (wie in Fig. 4 gezeigt ist). Wenn die Laserstrahlen durch einen fehlerhaften Betrieb ausgesendet werden sollten, Verhindert der geschlossene Laserverschluß, daß die Laserstrahlen aus dem Drucker austreten.
Andererseits ist eine Laserverschlußrippe 119 zum Betätigen des Laserverschlusses 117 an einem hinteren Abschnitt des Rahmens der Prozeßkartusche 3 vorgesehen. Wenn die Prozeßkartusche 3 in dem Drucker montiert wird, drückt die Laserverschlußrippe 119 den Laserverschluß 117 nach oben (in die in Fig. 3 gezeigte Position), wodurch die Laserstrahlbahnen geöffnet werden.
Die photosensitive Trommel 4 wird durch ein Antriebszahnrad (erstes Zahnrad) 77 angetrieben, da das drehbar in der inneren Seitenwand des Druckers gelagert ist und dazu angepaßt ist, mit einem Trommelzahnrad (zweites Zahnrad) 78 zu kämmen, das an dem Ende der photosensitiven Trommel 4 befestigt ist. Wenn der Antriebsmotor in Drehung versetzt wird, wird das Trommelantriebszahnrad 77 über ein Motorzahnrad, Mitlaufzahnräder und ein Kupplungszahnrad (die alle nicht gezeigt sind) gedreht, und dann wird die photosensitive Trommel 4 gedreht, wodurch der vorstehend erwähnte Bilderzeugungsvorgang bewirkt wird. In diesem Fall ist eine Richtung der Kämmkraft F, die auf die Fläche des Zahns des Trommelzahnrads wirkt, gegenüber einer Linie l versetzt, die senkrecht zu einer Linie ist, die die beiden Drehmitten des Trommelzahnrads 78 und des Trommelantriebszahnrads 77 verbindet, nämlich um einen Winkel, der einem Druckwinkel α entspricht, wie in den Figuren 6 und 32 gezeigt ist. Diese Richtung der Kämmkraft F ist zur Montagerichtung der Prozeßkartusche in den Drucker ausgerichtet.
Wenn das Trommelantriebszahnrad 77 gedreht wird, werden entsprechend die Flanschabschnitte 79 der Prozeßkartusche gegen die Positionierabschnitte 96 des Druckers durch die Kämmkraft F gezwängt. Wenn die Flanschabschnitte 79 der Prozeßkartusche lageversetzt gegenüber den Positionierabschnitten 96 des Druckers gestützt sein sollten, werden somit, wenn die photosensitive Trommel 4 angetrieben wird, die Flanschabschnitte 79 korrekt positioniert.
Da des weiteren ein Moment im Gegenuhrzeigersinn um die Drehmitte der photosensitiven Trommel 4 in der Prozeßkärtusche 3 aufgrund der Kämmkraft F erzeugt wird, werden Stützflächen 130 der Führungsrippenabschnitte 71 gegen Aufnahmeflächen 131 der Führungslöcher 97 des Druckers gezwängt. Wenn die Stützflächen 130 der Führungsrippenabschnitte 71 der Prozeßkartusche so gestützt sein sollten, daß sie von den Aufnahmeflächen 131 der Führungslöcher 97 abdriften, werden daher, wenn die photosensitive Trommel 4 angetrieben wird, die Stützflächen 130 und die Aufnahmeflächen 131 in engen Kontakt miteinander gebracht, wodurch ein richtiger Stützzustand geschaffen wird.
Wenn die prozeßkartusche 3 aus dem Drucker demontiert wird, wird die vordere Abdeckung 2 geöffnet. wenn die vordere Abdeckung geöffnet wird, wird das Trommelantriebszahnrad 77 von den mit dem Antriebsmotor verbundenen Zahnrädem durch einen (nicht gezeigten) Gestängemechanismus gelöst, mit dem Ergebnis, daß das Trommelantriebszahnrad von den Zahnrädem des Druckers frei ist. Entsprechend ist die vorstehend erwähnte Kämmkraft F verschwunden, mit dem Ergebnis, daß die Prozeßkartusche störungsfrei aus dem Drucker demontiert werden kann.
Nachfolgend wird die elektrische Verbindung zwischen der Prozeßkartusche 3 und dem Drucker 1 beschrieben. Wie in Fig. 31 gezeigt ist, sind ein erster Vorspannungskontakt 132, ein Entwicklungsvorspannungskontakt 133 und ein Erfassungskontakt 134 zur Erfassung einer verbleibenden Menge von Toner in einem vorbestimmten Intervall an einer Seitenfläche der Prozeßkartusche 3 angeordnet, die zum Trommelzahnrad 78 entgegengesetzt ist. Des weiteren steht eine Elektrode 91 zum Erden der Trommel seitlich von dem Trommelpositionierzapfen 98 vor.
Andererseits ist ein Hochspannungssubstrat 135 an der inneren Seitenwand des Druckers angebracht und ein Hauptvorspannungskontakt 136, ein Entwicklungsvorspannungskontakt 137, ein Erfassungskontakt 138 zur Erfassung einer verbleibenden Menge von Toner und ein Trommelerdungskontakt 139, die mit der Prozeßkartusche 3 elektrisch zu verbinden sind, sind auf dem Hochspannungssubstrat 135 angeordnet. Wenn das Hochspannungssubstrat an dem Drucker angebracht wird, stehen obere Endabschnitte dieser Kontakte nach innen von Löchern vor, die in der Seitenwand des Druckers ausgebildet sind.
Wenn die Prozeßkartusche in dem Drucker montiert wird, werden entsprechende Kontakte der Kartusche und des Druckers elektrisch miteinander verbunden, wodurch die elektrische Verbindung vervollständigt wird. Es ist wünschenswert, daß die Kontakte der Prozeßkartusche und die Kontakte des Druckers aus demselben Material oder aus einem Material derselben Gruppe hergestellt sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder der Kontakte, die auf dem Hochspannungssubstrat ausgebildet sind, aus einer Bronze-Phosphid-Platte, die durch KN galvanisch behandelt ist, und jeder der Kontakte (Hauptvorspannungskontakt, Entwicklungsvorspannungskontakt und Erfassungskontakt zur Erfassung der verbleibenden Menge von Toner) der Prozeßkartusche ist aus einer rostfreien Stahlplatte hergestellt, wobei die Elektrode zum Erden der Trommel aus einer Stahlplatte hergestellt ist, die durch KN galvanisch behandelt ist.
Nachfolgend wird das Griffelement 62 der Kartusche 3 vollständig unter Bezugnahme auf die Figuren 8 und 9 beschrieben.
Eine Welle 63 als eine Schwenkwelle ist einstückig-mit dem Griffelement 62 ausgebildet. Des weiteren sind Scharnierabschnitte 64 an dem Rahmen der Kartusche ausgebildet. Jeder Scharnierabschnitt 64 definiert eine Öffnung oder einen Schlitz 65, und das Griffelement 62 wird an der Kartusche durch Einfügen der Welle 63 in die Öffnungen 65 der Scharnierabschnitte 64 angebracht. Eine Abmessung der Öffnung 65 ist geringfügig kleiner als ein Außendurchmesser der Welle 63, so daß das Griffelement einschnappend an der Kartusche angebracht werden kann. In einem Zustand, bei dem das Griffelement an der Kartusche angebracht ist, kann das Griffelement 62 leicht um die Scharnierabschnitte 64 geschwenkt werden. Wenn die Kartusche 3 aus dem Drucker demontiert wird, kann der Bediener das Griffelement 62 greifen und in eine durch den Pfeil C (Fig. 4 und Fig. 9) gezeigte Richtung ziehen. Da die Öffnungen 65 in diesem Fall in eine Richtung ausgerichtet sind, die der Richtung C entgegengesetzt ist, ist es in diesem Fall verhindert, daß das Griffelement 62 unbeabsichtigt von dem Kartuschenrahmen gelöst wird.
Die Figuren 10 und 11 zeigen eine Abwandlung.
Bei dieser Abwandlung ist ein Griffelement 66 mit Wellenabschnitten 67 versehen, die einstückig daran ausgebildet sind. Da Schlitze 69 in dem Griffelement ausgebildet sind, können die Wellenabschnitte 67 nach innen ausgelenkt werden (in die durch die Pfeile D gezeigten Richtungen) (innerhalb eines Bereichs der elastischen Verformung des Kunstharzmaterials). Wenn das Griffelement an den Scharnierabschnitten 68 des Kartuschenrahmens angebracht wird, werden die Wellenabschnitte 67 in die entsprechenden Scharnierabschnitte 68 eingepaßt, während die Wellenabschnitte in die Richtungen D verformt werden. Nachdem die Wellenabschnitte in die Scharnierabschnitte eingepaßt sind, werden, da die Wellenabschnitte ihre ursprünglichen Positionen durch ihre Elastizität wieder einnehmen, die Wellenabschnitte nicht von den Scharnierabschnitten gelöst. Da bei dieser Abwandlung keine Nuten 70 in dem Griffelement vorhanden sind, wie in Fig. 8 gezeigt ist, kann eine genauere Scharnierverbindung erreicht werden.
Da auf diese Weise das Griffelement unabhängig von dem Kartuschenrahmen ausgebildet ist und leicht um den Wellenabschnitt/die Wellenabschnitte schwenkbar ist, indem der Wellenabschnitt/die Wellenabschnitte in die Scharnierabschnitte des Kartuschenrahmens eingefügt wird/werden, können die folgenden Vorteile erzielt werden:
(1) Das Griffelement kann eine Kartusche mit einem größeren Gewicht halten;
(2) Der Anbau des Griffelements kann vereinfacht werden und da das Griffelement einfach verschwenkt werden kann und keine Rückstellkraft vorhanden ist, kann die Handhabung zur Verpackung der Kartusche verbessert werden und es besteht keine Gefahr der Beschädigung des Verpackungsmaterials; und
(3) Wenn die Kartusche in den Drucker eingefügt wird und die vordere Abdeckung geschlossen wird, wird der Trommelverschluß ansprechend auf die Schließbewegung der vorderen Abdeckung verschwenkt, um einfach das Griffelement anzuheben. Somit wird die Trommelabdeckung wegen der einfachen Schwenkbewegung des Griffelements nicht beschädigt.
Nachfolgend wird das Positionieren der Prozeßkartusche beim Montieren und Demontieren der Kartusche vollständig erläutert.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind ein Vorsprung 71, der einen Eingriffsabschnitt definiert, der dazu angepaßt ist mit einem Kartuscheneinfügeführungsabschnitt in einer Verbindungsweise mit Vorsprung und Vertiefung in Eingriff zu treten, der in dem Drucker ausgebildet ist, wobei der Vorsprung an zumindest einem Längsende der Kartusche ausgebildet ist, und eine zweite Fläche 73, die im wesentlichen parallel zu einer Seitenfläche 72 des Vorsprungs 71 ist und dazu angepaßt ist, mit dem Führungsabschnitt des Druckers in Eingriff zu treten, an dem Längsende der Kartusche ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die zweite Fläche 73 durch eine Seitenfläche einer Rippe 74 definiert. Die zweite Fläche 73 erstreckt sich von einem voreilenden Ende (die durch a in Fig. 2 gezeigte Position) der Kartuscheneinfügerichtung C zu deren nacheilenden Ende, und der Vorsprung 71 erstreckt sich im wesentlichen von einer mittleren Position (die durch b in Fig. 2 gezeigt ist) zu deren nacheilenden Ende.
Mit dieser Anordnung wird, wie in den Figuren 12 und 13 gezeigt ist, wenn die Kartusche gerade in den Drucker eingefügt wird, zuerst die zweite Fläche 73 entlang einer Innenfläche der Kartuscheneinfügeführung 75 des Druckers 1 eingefügt, die der Gestaltung der Kartusche entspricht, wodurch die Kartusche in ihrer Längsrichtung positioniert wird. Dann wird, da der Vorsprung 71 entlang der Führung 75 eingefügt wird, die Einfügerichtung der Kartusche bestimmt.
Da auf diese Weise die Längsrichtung und die Einfügerichtung der Kartusche nicht gleichzeitig bestimmt werden, sondern nur ihre Längsrichtung alleine bestimmt wird und anschließend ihre Einfügerichtung bestimmt wird, kann die Einfügebedienbarkeit der Kartusche verbessert werden.
Im übrigen tritt, wie in Fig. 9 gezeigt ist, wenn der Vorsprung (Führungsrippe) 71 in ein Loch der Führung 75 des Druckers eingefügt wird, das (noch später beschriebene) Trommelzahnrad der Kartusche mit dem Trommelantriebszahnrad 77 in Eingriff. Des weiteren kann die Rippe 74 so gestaltet werden, wie in Fig. 14 gezeigt ist, solange sie die zweite Fläche 73 hat.
Als nächstes wird das Positionieren zwischen der photosensitiven Trommel und dem Drucker vollständig unter Bezugnahme auf Fig. 15 beschrieben.
Wenn das Trommelzahnrad 78, das an der photosensitiven Trommel 4 befestigt ist, in einer durch den Pfeil E gezeigten Richtung durch das Trommelantriebszahnrad 77 gedreht wird, wird, weil das Trommelzahnrad 78 ein schräg verzahntes Zahnrad ist, eine Axialkraft erzeugt, die in eine durch den Pfeil F gezeigte Richtung gerichtet ist. Somit werden die Flanschabschnitte 79 der Prozeßkartusche 3 und der Trommelpositionierstift 80, der in das Trommelzahnrad 78 eingefügt ist, zusammen mit der photosensitiven Trommel in der Richtung F verschoben. Folglich tritt eine Fläche des Trommelpositionierstifts 80 in engen Kontakt mit einer Positionierseitenplatte 81 des Druckers. Wenn die Trommel 4 angetrieben wird, tritt folglich die Torsion zwischen der Trommel 4 und dem Drucker aufgrund eines Absenkens der Trommel nicht auf, wodurch die photosensitive Trommel 4 bezüglich des Druckers korrekt positioniert wird. Daher ist es möglich, die Bildqualität mit hoher Genauigkeit aufrechtzuerhalten. Im übrigen bezeichnet das Bezugszeichen 82 den Rahmen der Kartusche.
Nachfolgend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Fig. 16 beschrieben, die ein ähnliches Prinzip verwendet.
Wenn ein Trommelzahnrad 83, das an der photosensitiven Trommel 4 befestigt ist, ein geradverzahntes Rad ist, ist in Fig 16 die photosensitive Trommel 4 in die Axialrichtung F über einen Positionierstift 84 der photosensitiven Trommel am anderen Ende der Trommel durch eine elastische Kraft einer Feder 85 des Druckers vorgespannt, um direkt die photosensitive Trommel gegen den Trommelpositionierstift 84 am anderen Ende der Trommel 4 zu zwängen, wodurch die Fläche des Trommelpositionierstifts 84 in engen Kontakt gegen die Positionierplatte des Druckers gebracht wird. Auf diese Weise kann die photosensitive Trommel 4 korrekt bezüglich des Druckers positioniert werden.
Ein noch weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 17 gezeigt.
Wenn ein Positionierstift 87, der in das Trommelzahnrad 78 eingefügt ist, das an der photosensitiven Trommel 78 und einem Flanschabschnitt 86 der Prozeßkartusche 3 befestigt ist, an dem Flanschabschnitt 86 durch eine Schraube 88 an nur einem Punkt befestigt ist, driftet der Positionierstift 87 geringfügig vom Flanschabschnitt 86 nahe eines Bereiches 89 wegen der dazwischen bestehenden Ein-Punkt-Verbindung ab. Wenn die Axialkraft erzeugt wird, kann entsprechend der Positionierstift 87 in engen Kontakt mit der Positionierplatte 81 des Druckers gebracht werden, wodurch die photosensitive Trommel 4 korrekt bezüglich-des Druckers positioniert wird. Durch Verwendung der Ein-Punkt- Verbindung kann des weiteren der Positionierstift daran gehindert werden, aus dem Flanschabschnitt während des Transports der Kartusche zu entweichen.
Wahlweise kann, wie in Fig. 18 gezeigt ist, durch Vergrößern einer äußeren Fläche des Trommelpositionierstifts 90 zu einer größtmöglichen Abmessung, selbst wenn die photosensitive Trommel 4 angetrieben wird, das Absenken der Trommel wirkungsvoll verhindert werden, wodurch die photosensitive Trommel bezüglich des Druckers weiter korrekt positioniert wird.
Nachfolgend wird eine Trommelerdungselektrode 91 der Prozeßkartusche 3 und ein Trommelerdungshochspannungskontakt 92 des Bilderzeugungsgeräts 1 und dazugehöriges vollständig unter Bezugnahme auf Fig. 19 beschrieben.
Eine Trommelerdungselektrode (Drehwelle 91), die einen leitenden Parallelstift aufweist, ist in eine Mitte eines Trommelpositionierstifts eingefügt, der an einer antriebsfreien Seite der Prozeßkartusche 3 angeordnet ist. Diese Drehwelle 91 steht über das Längsende der Kartusche über. Um die Drehwelle 91 ist eine Vertiefung 93 ausgebildet (, um Material einzusparen). Eine Rippe (Schutzabschnitt) 95 ist in der Vertiefung 93 entlang einer Linie ausgebildet, die eine Führungsrippe 94 zum Führen der Montage der Prozeßkartusche 3 innerhalb des Druckers 1 und die Trommelerdungselektrode 91 verbindet. Die Führungsrippe 94 ist an einem Ende der Kartusche entgegengesetzt zum Kartuschenende ausgebildet, das in Fig. 2 gezeigt ist. Des weiteren ist der Trommelerdungshochspannungskontakt (Vorspannungselement) 92 an dem Drucker 1 in der Nähe eines Positionierabschnitts 96 für die Prozeßkartusche 3 angebracht.
Wenn die Führungsrippe 94 der Prozeßkartusche 3 in einen Führungsschlitz 97 des Druckers entlang einer Richtung eingefügt wird, die durch den Pfeil C gezeigt ist, gleitet zuerst der Trommelerdungshochspannungskontakt 92 des Druckers 1 an der Führungsrippe 94 der Prozeßkartusche 3 und gleitet dann an der Rippe 95 des Positionierabschnitts 98 und tritt in sicheren Kontakt mit der Trommelerdungselektrode 91, wenn der Positionierstift 91 in dem Positionierabschnitt 96 des Druckers 1 positioniert ist. Somit wird der Trommelerdungshochspannungskontakt des Druckers nicht durch die Vertiefung 93 um den Trommelpositionierstift 91 der Kartusche gefangen und tritt in sicheren Kontakt mit der Trommelerdungselektrode
Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf Fig. 20 erläutert.
Bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel bestand eine Stufe zwischen der Rippe des Trommelpositionierstifts und der Trommelerdungselektrode. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch, wie in Fig. 20 gezeigt ist, eine Höhe von einem Ende (in der Nähe einer Trommelerdungselektrode 101) einer Rippe 100 eines Trommelpositionierstifts 99 gleich wie die der Trommelerdungselektrode 101, und eine Höhe des anderen Endes der Rippe 100 ist gleich wie die einer Führungsrippe 102, so daß die Rippe 100 glatt geneigt ist. Wenn die Prozeßkartusche in den Drucker montiert wird, gleitet somit der (nicht gezeigte) Trommelerdungshochspannungskontakt des Druckers auf der Führungsrippe der Prozeßkartusche 3 und der Rippe des Trommelpositionierstifts 99, wodurch die Trommelerdungselektrode 101 glatter in Kontakt tritt, ohne über eine Stufe zu rutschen.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Stützen der photosensitiven Trommel unter Bezugnahme auf Fig. 21 erläutert. Im übrigen kann, obwohl die Fig. 21 ein Verfahren zum Stützen eines Endes der photosensitiven Trommel zeigt, das andere Ende der photosensitiven Trommel durch dasselbe Verfahren gestützt werden.
In Fig. 21 ist eine Trommelstützwelle 103 in ein Paßloch 106 eingepaßt, das in einem Armabschnitt 105 ausgebildet ist, der sich von einem Reinigungsbehälter 104 erstreckt, der einen Teil des Rahmens der Prozeßkartusche bildet, und ist an dem Armabschnitt über Flanschabschnitte 107 und (nicht gezeigte) Schrauben befestigt, die durch die Flanschabschnitte verlaufen.
Ein Nabenabschnitt 108 der Trommelstützwelle 103 ist in Eingriff mit einer mittigen Bohrung 110, die in einem Zahnflansch 109 ausgebildet ist, das an einem Ende der photosensitiven Trommel 4 durch Klebstoff, eine Preßpassung, Verstemmen oder dergleichen befestigt ist, so daß die photosensitive Trommel gedreht werden kann. Im übrigen ist die Trommelstützwelle 103 aus einem selbstschmierenden Plastik wie beispielsweise Polyacetal hergestellt, so daß die Trommel 4 störungsfrei aufgrund des relativ gleitenden Drehens zwischen der Bohrung 110 des Zahnflansches 109 und dem Nabenabschnitt 108 gedreht werden kann. Des weiteren ist der Nabenabschnitt 108 der Trommelstützwelle 103 in die Bohrung 110 des Zahnflansches 109 unter Bildung eines Spiels eingepaßt, um ein derartiges gleitendes Drehen zu ermöglichen.
Andererseits sind drei Längsrippen (Vorsprünge) 112 an einem Hauptdurchmesserabschnitt 111 der Trommelstützwelle 103 ausgebildet und voneinander in einer Umfangsrichtung beabstandet, wobei ein Durchmesser eines Kreises, der Endflächen der Rippen berührt, um ungefähr 0,05 - 0,3 mm größer als ein Innendurchmesser des Paßlochs 106 des Armabschnitts 105 des Reinigungsbehälters ist, in den der Hauptdurchmesserabschnitt eingepaßt ist. Des weiteren ist der Innendurchmesser des Paßlochs 106 größer als ein Außendurchmesser des Hauptdurchmesserabschnitts 111 der Welle 103. (Jedoch ist der Maximalunterschied des Durchmesser kleiner als 0,05 mm). Da die Welle 103 in das Paßloch 106 an drei Punkten (entsprechend den Rippen 112) eingepaßt ist, ist entsprechend, wenn die Trommel 4 an dem Rahmen oder Gehäuse der Kartusche angebracht wird, die Trommelstützwelle 103 in das Paßloch 106 preßgepaßt. Des weiteren ist es mehr vorzuziehen, daß die Welle 103 an dem Armabschnitt 105 durch Schrauben befestigt ist, die durch die Löcher der Flanschabschnitte 107 verlaufen. Der Reinigungsbehälter ist aus einem Plastikmaterial wie beispielsweise denaturalisiertes PPO, Polycarbonat, Polystyren, ABS und dergleichen hergestellt, so daß, wenn die Trommelstützwelle 103 preßgepaßt ist, Vertiefungen in einer inneren Umfangsfläche des Paßlochs 106 durch die Rippen 112 ausgebildet werden. Andererseits werden die Rippen 112 der Trommelstützwelle 103 auch durch die Preßpassung verformt. Entsprechend wird die Innenwand des Paßlochs 106 und die Rippen 112 der Trommelstützwelle 103 relativ verformt, um eine Reaktionskraft zu erzeugen, wodurch die Rippen fest in dem Paßloch ohne jegliches Spiel befestigt werden.
Die Anordnung der Rippen auf dem Hauptdurchmesserabschnitt der Trommelstützwelle wird detaillierter unter Bezugnahme auf die Figuren 22 und 23 erläutert. Fig. 22 ist eine Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem die Trommelstützwelle in den Reinigungsbehälter preßgepaßt ist, und Fig. 23 ist eine schematische Ansicht, die eine Richtung der Kraft F zeigt.
Die drei Rippen 112 auf dem Hauptdurchmesserabschnitt 111 der Trommelstützwelle 103 sind gleichmäßig beabstandet angeordnet (mit Abständen von 120 Grad). Obwohl die Kämmkraft zwischen dem Antriebszahnrad 77 und dem Trommelzahnrad 78, die Vorspannkraft der Ladewalze und die Anlagekraft der Reinigungsklinge auf die photosensitive Trommel 4 wirken, bewirkt unter diesen Kräften die Kämmkraft F zwischen dem Antriebszahnrad und dem Trommelzahnrad den größten Einfluß auf die photosensitive Trommel. Die Kraft F ist in eine Richtung gerichtet, die zum Trommelzahnrad 78 von einer gemeinsamen Tangentiallinie bezüglich eines Kontaktpunktes zwischen Zahnkreisen des Antriebszahnrads 77 und des Trommelzahnrads 78 um einen einem Druckwinkel α entsprechenden Winkel abweicht. Diese Kraft F wird aufgenommen oder gestützt durch zwei Rippen (112' und 112") unter den drei Rippen. Da auf diese Weise die Kraft F durch zumindest zwei Rippen gestützt ist, wird die Kraft F zerstreut, wodurch die Exzentrizität der Trommeldrehwelle minimiert wird. Da des weiteren, wie in Fig. 22 gezeigt ist, eine Rippe 112, die sich von den beiden Rippen 112', 112" unterscheidet, an der Trommelstützwelle ausgebildet ist, kann die Trommelstützwelle 103 einfacher in das Paßloch 106 eingefügt werden.
Durch die Wahl des Außendurchmessers des Hauptdurchmesserabschnitts 111 der Trommelstützwelle 103 auf einen 13h9, einer Höhe jeder Rippe 112 auf 0,1 mm und des Innendurchmessers des Paßlochs 106 auf einen 13H8, ist es in diesem Fall möglich, die Verformung einigermaßen zu unterdrücken. Im übrigen ist unter Berücksichtigung des Widerstands, der erzeugt wird, wenn die Welle 103 in das Loch 106 eingefügt wird, die Höhe jeder Rippe vorzugsweise 0,05 - 0,5 mm.
Wenn die Kraft F nur auf eine Rippe wirkt, wird die Verformung dieser Rippe größer als diejenige der anderen Rippen mit dem Ergebnis, daß die Mitte der Trommel leicht versetzt wird. Entsprechend ist es durch Anordnen der Rippen auf dem Hauptdurchmesserabschnitt der Trommelstützwelle in der vorstehend erwähnten Weise möglich, die auf die Trommelstützwelle wirkende Kraft einheitlich zu stützen, womit die Versetzung der Trommelmitte verhindert wird.
Im übrigen kann der Querschnitt jeder Rippe 112 in Dreieckform, Halbkreisform oder einer Kombination daraus sein. Weiterhin kann die Anzahl der Rippen 112 vier oder mehr sein, solange die Kraft F durch eine Vielzahl Rippen gestützt werden kann. Außerdem ist eine Kraft, mit der die Trommelstützwelle 103 in das Paßloch 106 eingefügt wird, ausreichend, um die Rippen 112 zu verformen, wobei die Kraft einfach durch den Bediener ohne ein Preßwerkzeug erzeugt werden kann. Des weiteren können derartige Rippen an der Innenfläche des Paßlochs 106 ausgebildet werden. Auch in diesem Fall kann derselbe Vorteil erwartet werden.
Fig. 24 ist eine Vorderansicht einer Trommelstützwelle gemäß einem anderen Beispiel.
Eine Trommelstützwelle 113 ist in das Paßloch 106 eingepaßt, das in dem Armabschnitt 105 ausgebildet ist, der sich von dem Reinigungsbehälter 104 erstreckt, und ist an dem Armabschnitt über Flanschabschnitte 107 und (nicht gezeigte) Schrauben befestigt, die durch die Flanschabschnitte verlaufen. Der Nabenabschnitt 108 der Trommelstützwelle ist mit dem Zahnflansch 109 im Eingriff, der an dem Ende der photosensitiven Trommel 4 befestigt ist, so daß die photosensitive Trommel 4 drehbar gestützt ist. Drei Vorsprünge sind auf einem Hauptdurchmesserabschnitt 111 der Trommelstützwelle 113 ausgebildet und ein Durchmesser eines Kreises, der die Endflächen der Vorsprünge berührt, ist geringfügig größer als ein Innendurchmesser des Paßlochs 106 des Armabschnitts 105 des Reinigungsbehälters 104. Jeder Vorsprung ist mit einer inneren Aushöhlung 115 versehen, so daß eine Dicke einer Wand des Vorsprungs 114 verringert ist. Einer von drei Vorsprüngen 114 liegt in einer Richtung, in der die Kraft F wirkt, so daß die Kraft F durch die beiden anderen Vorsprünge gestützt ist. Wenn die Trommelstützwelle 113 in das Paßloch 106 des Reinigungsbehälters 104 eingepaßt wird, werden die Vorsprünge 114 verformt, um die Aushöhlungen 115 zusammenzudrücken.
Die Trommelstützwelle 113 ist fest in dem Paßloch 106 ohne jegliches Spiel befestigt, wodurch die Drehung der photosensitiven Trommel beständig wird. Weiterhin wird der Zahnflansch 109 nicht verformt, selbst wenn er der Kraft F durch das (nicht gezeigte) Antriebszahnrad des Druckers in einer Richtung des Druckwinkels des Zahnrads unterliegt.
Weiterhin ist auch in diesem Fall eine Kraft zum Einfügen der Trommelstützwelle in das Paßloch ausreichend klein, wodurch der Einbau der Trommel vereinfacht wird.
Wahlweise kann die Trommelstützwelle so zusammengesetzt sein, wie in den Figuren 33A und 33B gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Trommelstützwelle 200 in ein Paßloch 106 eingepaßt, während ein Hauptdurchmesserabschnitt 201 der Welle selbst verformt wird. Wie in den Figuren 33A und 33B gezeigt ist, ist ein Außendurchmesser des Hauptdurchmesserabschnitts 201 der Trommelstützwelle 200 um ungefähr 10 - 90 µm größer als ein Innendurchmesser des Paßlochs 106 und eine Vielzahl Längsaushöhlungen 202 sind in der Trommelstützwelle entlang ihrer Umfangsrichtung ausgebildet. Jede Aushöhlung 202 erstreckt sich durch einen Schlitz 203 hinauf bis zur äußeren Oberfläche des Hauptabschnitts 201. Wenn die Stützwelle 200 in das Paßloch 106 eingepaßt wird, wird entsprechend der Hauptdurchmesserabschnitt 201 so verformt, daß die Schlitze enger werden. Die aufgrund der Verformung der Schlitze 203 erzeugte Reaktionskraft wirkt auf das Paßloch 106, wodurch die Stützwelle 200 in dem Paßloch 106 ohne jegliches Spiel befestigt wird.
Im übrigen kann eine Kraft zum Einfügen der Stützwelle 200 in das Paßloch 106 klein sein, wodurch die Preßpassung wie beim vorangehenden Ausführungsbeispiel ohne jegliches Werkzeug ermöglicht wird. Weiterhin können die Aushöhlungen 202 und die Schlitze 203 in dem Paßloch 106 oder in sowohl der Stützwelle 200 und als auch dem Paßloch 106 ausgebildet sein. Auch in diesem Fall kann derselbe Vorteil erwartet werden.
Nachfolgend wird ein Öffnungs-/Schließmechanismus für den Laserverschluß unter Bezugnahme auf Fig. 25 erläutert.
Wie vorstehend erwähnt ist, ist der Laserverschluß 117 schwenkbar an der inneren Abdeckung 116 des Druckers zur Schwenkbewegung um die Löcher 118 montiert. Wenn die Prozeßkartusche nicht in dem Drucker montiert ist, ist der Laserverschluß 117, der als Laserbahnblockiereinrichtung dient, nach unten durch sein Eigengewicht geschlossen (Siehe Fig. 4). Wenn die Laserstrahlen durch einen fehlerhaften Betrieb ausgesendet werden sollten, können entsprechend, da die Laserbahnen blockiert sind, die Laserstrahlen daran gehindert werden, aus dem Drucker auszutreten.
Andererseits sind, wie in Fig. 26 gezeigt ist, die Laserverschlußrippen (ersten Vorsprünge) 119 zum Betätigen des Laserverschlusses 117 an dem Rahmen 120 der Prozeßkartusche 3 im wesentlichen an einem in Längsrichtung mittleren Bereich der Kartusche ausgebildet, um von dem Rahmen 120 überzustehen. Wenn die Prozeßkartusche 3 in dem Drucker montiert wird, treten die Laserverschlußrippen 119 durch die Löcher 121, die in der inneren Abdeckung 116 ausgebildet sind und kommen mit dem Laserverschluß 117 in Anlage, um gegen letzteren zu drücken, mit dem Ergebnis, daß der Laserverschluß 117 nach oben um die Löcher 118 geschwenkt wird, wodurch die Laserstrahlöffnung 122 des 15) Druckers geöffnet wird (siehe auch Fig. 3).
Im übrigen sind an beiden Seiten der Laserverschlußrippen 119 zweite Vorsprünge 123 angeordnet, die um einen geringeren Betrag als die ersten Vorsprünge 119 überstehen und benachbart zu den ersten Vorsprüngen sind. Selbst wenn ein unbeabsichtigter Stoß auf die Prozeßkartusche 3 aufgebracht wird, während die Prozeßkartusche in einem Verpackungsbeutel umschlossen gelagert wird, ist es somit möglich, wie in Fig. 27 gezeigt ist, da die freien Enden der vier Seite an Seite angeordneten Vorsprünge einheitlich an dem Verpackungsbeutel 124 anliegen, zu verhindern, daß die Kraft auf den Beutel an einem Punkt einwirkt, wodurch verhindert wird, daß der Beutel während des Transports der Prozeßkartusche 3 reißt.
Selbst wenn die Toneraufbringfähigkeit aufgrund eines Anstiegs der Feuchtigkeit des Entwicklungstoners T in der Prozeßkartusche verringert ist, ist es somit möglich, die Reduktion in der Bilddichte und/oder einen Schleier des Bildes zu verhindern. Da weiterhin die zweiten Vorsprünge 123 an beiden Seiten der ersten Vorsprünge 119 angeordnet sind, dienen die zweiten Vorsprünge als Schutz der ersten Vorsprünge.
Außerdem ist der Betrag, um den die Laserverschlußrippe 119 von dem Rahmen 120 vorsteht, so ausgewählt, daß er einen Wert über 6 mm hat, um den Laserverschluß 117 zu öffnen, aber er ist so ausgewählt, daß er einen Wert kleiner als 8 mm hat, weil die Festigkeit der Rippen selbst verringert ist, wenn der überstehende Betrag zu groß ist. Weiterhin sollte bemerkt werden, daß, wenn die Kartusche innerhalb des Druckers montiert ist, die Laserstrahlbahnblockiereinrichtung an den ersten Vorsprüngen anliegt, aber nicht an den zweiten Vorsprüngen anliegt.
Nachfolgend wird ein anderes Ausführungsbeispiel bezüglich der Laserverschlußrippen unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Laserverschlußrippen (Anlageabschnitte) 119 zum In-Anlage- Bringen an die Laserstrahlbahnblockiereinrichtung, um die Laserstrahlbahnen zu öffnen, auf dem Rahmen der Prozeßkartusche versetzt von der in Längsrichtung mittigen Position der Kartusche in Richtung des Trommelzahnrads (Antriebskraftaufnahmeabschnitt) 78 angeordnet (das Trommelzahnrad 78 ist am rechten Ende (Fig. 2) der Kartusche angeordnet, um mit dem Antriebszahnrad 77 des Druckers in Eingriff zu treten) (siehe auch Figuren 28 und 29). Wenn das Trommelzahnrad 78 der Antriebskraft vom Antriebszahnrad 77 des Druckers unterliegt, wird somit, da die in Fig. 23 gezeigte Kraft F erzeugt wird, selbst wenn die Kartusche nicht völlig in den Drucker eingefügt ist, die Kartusche in die vorbestimmte Montageposition durch die Kraft F gebracht. Folglich kann die Gefahr vermieden werden, daß die Bilderzeugung bewirkt wird, wenn die öffnung des Laserverschlusses nur mangelhaft geöffnet ist
Wenn weiterhin das Gewicht des Laserverschlusses groß ist, kann die Prozeßkartusche in die richtige Montageposition im Drucker durch die Kämmkraft F gebracht werden, die das Gewicht des Verschlusses überwindet, wodurch der Laserverschluß zuverlässig geöffnet wird. Im übrigen sollte bemerkt werden, daß die Löcher, durch die die Laserverschlußrippen verlaufen, in der inneren Abdeckung des Druckers in Übereinstimmung mit den Laserverschlußrippen ausgebildet sind.
Nachfolgend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel bezüglich der Laserverschlußrippen unter Bezugnahme auf Fig. 28 erläutert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind, wie in Fig. 28 gezeigt ist, Rippen 125, die sich in einer Längsrichtung der Kartusche erstrecken, an dem Rahmen der Kartusche ausgebildet. Zwei Rippen 125 sind Seite an Seite in einer vertikalen Richtung angeordnet und jede Rippe hat ein halbkreisförmiges freies Ende, gegen das der Verpackungsbeutel 124 in Anlage gebracht werden kann. Somit ist es möglich, ein Reißen des Verpackungsbeutels zu verhindern. Da weiterhin die Rippen sich entlang der Längsrichtung der Prozeßkartusche 3 erstrecken, kann der Rahmen der Kartusche durch die Rippen verstärkt werden.
Nachfolgend wird ein noch weiteres Ausführungsbeispiel bezüglich der Laserverschlußrippe unter Bezugnahme auf Fig. 29 beschrieben. In Fig. 29 hat die Laserverschlußrippe 126 eine umgekehrt U-förmige Zusammensetzung. Auch in diesem Fall ist es möglich, ein Reißen des Verpackungsbeutels zu verhindern.
Da weiterhin die Rippe, die umgekehrt U-förmige Zusammensetzung hat, kann, wenn die Laserverschlußrippe an dem Laserverschluß anliegt, die Verformung der Rippe aufgrund des Gewichts des Laserverschlusses verhindert werden.
Das andere Ausführungsbeispiel bezüglich der Laserverschlußrippe wird unter Bezugnahme auf Fig. 30 erläutert.
In Fig. 30 ist eine Laserverschlußrippe 127 unabhängig vom Rahmen der Kartusche ausgebildet. In diesem Fall ist ein Loch 128 in dem Rahmen der Kartusche ausgebildet und ein Schnappsitz 129 ist an der Laserverschlußrippe 127 ausgebildet. Somit wird durch Einfügen des Schnappsitzes 129 in das Loch 128 die Laserverschlußrippe 127 einstückig an dem Kartuschenrahmen angebracht. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die folgenden Vorteile erzielt werden.
Bezüglich des Druckers oder des Bilderzeugungsgeräts werden mehrere Arten von Prozeßkartuschen mit demselben äußeren Erscheinungsbild, wie beispielsweise eine Kartusche mit einem Toner, der eine kleine Tonerpartikelgröße von ungefähr 5 - 6 µm hat, eine Kartusche mit einem Toner, der eine Tonerpartikelgröße von ungefähr 15 µm hat, und dergleichen vorbereitet. Unter diesen wird die geeignete Prozeßkartusche gemäß der Spezifizierung (beispielsweise hochqualitatives feines Bild, Hochgeschwindigkeitsdruck oder dergleichen) des Bilderzeugungsgeräts verwendet. Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Trommelverschlußrippe 127 unabhängig von dem Kartuschenrahmen gebildet ist, können durch Verändern der Zusammensetzung der Höhe der Trommelverschlußrippen die Prozeßkartuschen unterschieden werden.
Wie vorstehend erwähnt ist, weist erfindungsgemäß eine Prozeßkartusche ein Drehelement, Halteelemente zum drehbaren Halten des Drehelements, einen Antriebskraftaufnahmeabschnitt, der auf dem Drehelement vorgesehen ist und dazu angepaßt ist, eine Antriebskraft von einem Bilderzeugungsgerät aufzunehmen, und Befestigungsabschnitte zum Befestigen der Halteelemente in Paßlöchern auf, die in einem Rahmen der Kartusche ausgebildet sind, wobei das Befestigungselement eine Vielzahl Vorsprünge aufweist, die an einer äußeren Umfangsfläche des Halteelements vorgesehen sind und an Positionen angeordnet sind, in denen eine Kraft, die auf das Drehelement aufgrund der Antriebskraft von einem Bilderzeugungsgerät wirkt, durch die Vorsprünge gestützt werden kann. Selbst wenn das Drehelement (Bildträgerelement) gedreht wird, kann dadurch die Abweichung oder Ablenkung der Mittelachse des Drehelements von einer vorbestimmten Position minimiert werden.

Claims

1. Prozeßkartusche (3), die lösbar an einem Bilderzeugungsgerät (1) montierbar ist, wobei die Kartusche folgendes aufweist:

einen Rahmen (104, 105), der ein Paßloch (106) hat, eine photosensitive Trommel (4);

eine Stützwelle (103), die in dem Paßloch in Eingriff ist, um die Trommel drehbar zu lagern; und

eine Prozeßeinrichtung (5, 7, 15), die auf die Trommel wirken kann;

gekennzeichnet durch

eine Vielzahl Vorsprünge (112, 114), die an der Umfangsfläche von zumindest einem der Elemente bestehend aus dem Loch und der Welle ausgebildet ist und mit der Umfangsfläche des anderen der beiden Elemente bestehend aus dem Loch und der Welle in Eingriff ist.

2. Kartusche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vorsprung in einer Einpaßrichtung der Stützwelle langgezogen ist.

3. Kartusche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge teilweise durch das andere der Elemente bestehend aus dem Loch und der Welle verformt werden.

4. Kartusche nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge an Positionen vorgesehen sind, an denen die Vorsprünge eine kraft stützen kännen, die erzeugt wird, wenn die Trommel eine Antriebskraft von dem Bilderzeugungsgerät aufnimmt.

5. kartusche nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge an der äußeren Umfangsfläche der Stützwelle angeordnet sind.

6. Kartusche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß drei derartige Vorsprünge vorgesehen sind, die in gleichen Winkeln beabstandet um die Stützwelle liegen.

7. Kartusche nach Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge einstückig mit der Stützwelle aus einem Plastikmaterial wie beispielsweise Polyacetal oder dergleichen geformt sind.

8. Kartusche nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Paßloch aus Plastikmaterial beispielsweise denaturisiertes PPO, Polykarbonat, Polystyren oder dergleichen ausgebildet ist.

9. Kartusche nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betrag, um den jeder Vorsprung vorsteht, zwischen ungefähr 0,05 mm und ungefähr 0,5 mm liegt.

10. Kartusche nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel an ihrer inneren Umfangsfläche mit der äußeren Umfangsfläche der Stützwelle in Eingriff ist und durch sie gelagert ist.

11. Kartusche nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßeinrichtung zumindest eines der Elemente aufweist, die aus einer Ladeeinrichtung (5) zum Laden der Trommel; einer Entwicklungseinrichtung (7) zum Entwickeln eines latenten, auf der Trommel gebildeten Bildes; und einer Reinigungseinrichtung (15) zum Entfernen von Resttoner bestehen, der auf der Trommel verbleibt.

12. Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen eines Bildes auf einem Aufzeichungsblatt, wobei das Gerät folgendes aufweist: einen Hauptkörper (1);

eine Prozeßkartusche nach einem der vorangehenden Ansprüche;

eine Montageeinrichtung (71, 79) zum Montieren der Kartusche an dem Hauptkörper;

eine Antriebskraftübertragungseinrichtung (77) zum Übertragen einer Antriebskraft auf die Trommel; und eine Färdereinrichtung (18, 25, 8, 12, 13) zum Fördern eines Aufzeichnungsblatts (P) über die Kartusche.

13. Gerät nach Änspruch 12 und in der Form eines elektrophotographischen Kopiergeräts oder eines Laserdruckers.