DE69320738T2

DE69320738T2 - Arbeitseinheit und Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69320738T2
Application number: DE69320738T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki C/O Canon K. K. Ohta-Ku Tokyo Karakama; Atsushi C/O Canon K. K. Ohta-Ku Tokyo Numagami; Makoto C/O Canon K. K. Ohta-Ku Tokyo Takeuchi; Masahiko C/O Canon K. K. Ohta-Ku Tokyo Yashiro
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1999-02-18
Anticipated expiration: 2013-06-16
Also published as: DE69320738D1; DE69326169D1; HK1011731A1; US6064842A; DE69326169T2

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät, Arbeitseinheiten zur Verwendung mit einem solchen Gerät und Kombinationen eines solchen Geräts und solcher Arbeitseinheiten. Beispiele solcher Geräte sind Laserstrahldrucker, LED-Strahldrucker, Faksimileempfangseinrichtungen und Kopiermaschinen.
Es ist hinreichend bekannt, ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät mit einer austauschbaren Arbeitseinheit auszustatten. Solche Arbeitseinheiten weisen typisch auf: eine lichtempfindliche Trommel, auf welcher durch das Gerät ein latentes Bild erzeugt werden kann, eine Tonerzuführeinrichtung und eine Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln des latenten Bilds, so daß es auf ein Aufzeichnungsmedium übertragen werden kann, eine Einrichtung zum sauberen Entfernen unverbrauchten Toners von der Trommel und eine Einrichtung zum Laden der Trommel, um sie zur Erzeugung eines anderen latenten Bilds vorzubereiten. Wenn der Toner ausgeht oder wenn eine der anderen Komponenten der Arbeitseinheit nicht mehr sachgemäß arbeiten, ist die Arbeitseinheit auf einfache Weise entfernbar und kann durch eine ungebrauchte Arbeitseinheit ersetzt werden. Solche Arbeitseinheiten erleichtern daher wesentlich die Wartung des Bilderzeugungsgeräts.
Es ist hinreichend bekannt, das Bilderzeugungsgerät der sogenannten "Klappschalentype" zu erzeugen, in welchem das Gerät in einen oberen und einen unteren Hauptteil unterteilt ist, welche gelenkig miteinander verbunden sind und jeweils die Betriebselemente des Geräts aufweisen. Um die Arbeitseinheit zu ersetzen, wird der Oberteil aufgeklappt, die Arbeitseinheit wird durch eine unverbrauchte ersetzt, und der Oberteil wird dann geschlossen, um die Arbeitseinheit in dem Gerät in einer Wirkposition anzuordnen und das Gerät in einen Betriebszustand zu versetzen. Ein Nachteil der Klappschalentype des Geräts besteht darin, daß der Oberteil schwer ist, weil er Betriebselemente des Geräts aufweist, und demgemäß sind hochbelastbare Scharniere und Ausgleichsfedern erforderlich.
Diese Erfindung betrifft in mehr besonderer Weise eine Arbeitseinheit, wie sie in dem Patentdokument JP-A-04-070767 aufgezeigt ist, welche angepaßt ist, in einem Bilderzeugungsgerät austauschbar angeordnet zu werden, wobei die Arbeitseinheit aufweist: eine Gehäuseeinrichtung mit einer drehbaren lichtempfindlichen Trommel, ein getriebenes Zahnrad, welches koaxial mit der Trommel ist, eine Ladeeinrichtung, die zum Laden der Trommel unter Verwendung einer vom Gerät erzeugten Ladevorspannung betrieben werden kann, eine Entwicklungseinrichtung mit einer Tonerzuführung, welche zum Entwickeln latenter Bilder auf der Trommel unter Verwendung einer vom Gerät erzeugten Entwicklungsvorspannung betreibbar ist, und eine zum Reinigen der Trommel betreibbare Reinigungseinrichtung, wobei die Gehäuseeinrichtung eine erste Öffnung zu Durchtritt von Licht zur Trommel zum Erzeugen eines latenten Bilds auf derselben und eine zweite Öffnung zum Übertragen der entwickelten Bilder von der Trommel auf das Transfermaterial aufweist, wobei die Arbeitseinheit angepaßt ist, durch Bewegen in eine Richtung im allgemeinen quer zu der Achse der Trommel und danach durch Drehen um eine Achse, welche sich quer zu der Arbeitseinheit erstreckt, in das Bilderzeugungsgerät in eine Wirkposition des Geräts eingefügt zu werden, wobei die Trommel in der Gehäuseeinrichtung in einem Vorderabschnitt mit Bezug auf die allgemeine Einfügerichtung angeordnet wird. Die Erfindung betrifft auch ein ergänzendes Bilderzeugungsgerät, wie es auch in der JP-A-04- 070767 aufgezeigt ist. Das in der JP-A-04-070767 aufgezeigte Gerät wird nachstehend als eine selbsttragende Schalenkonstruktion des Geräts bezeichnet, d. h., es ist notwendig, zwei Hauptteile des Geräts aufzuklappen, um eine Arbeitseinheit zu ersetzen. Stattdessen werden die Arbeitseinheiten in einen Hohlraum in dem Gerät gedrückt.
Auf dem Gebiet der Bilderzeugungsgeräte, welche austauschbare Arbeitseinheiten verwenden, ist hinreichend bekannt, einen Erdkontakt an der Arbeitseinheit zum Erden der Trommel anzuordnen und einen Ladevorspannungskontakt sowie einen Entwicklungsvorspannungskontakt auf der Arbeitseinheit anzuordnen, durch welche die Ladevorspannung und die Entwicklungsvorspannung von dem Gerät der Ladeeinrichtung und der Entwicklungseinrichtung in der Arbeitseinheit zugeführt werden können. Es ist nun erkannt worden, daß bei bestimmten Kontaktanordnungen in dem Gerät und in der Arbeitseinheit Probleme vorliegen, weil die Kapazität zwischen der Erde und den Ladevorspannungskontakten Unstimmigkeiten beim Laden der Trommel verursachen kann, und daß eine störende Beeinflussung zwischen den Signalen, die dem Ladevorspannungskontakt und dem Entwicklungsvorspannungskontakt zugeführt werden, auftreten kann. Die vorliegende Erfindung befaßt sich zum Teil mit diesen Problemen.
Auf dem Gebiet der Bilderzeugungsgeräte, welche austauschbare Arbeitseinheiten verwenden, ist z. B. aus den Patentdokumenten Nr. JP-A-02-304470 und Nr. JP-A-55-153970 auch bekannt, eine Resttonermenge in der Arbeitseinheit durch Anordnen eines Tonererfassungselements in der Arbeitseinheit zu erfassen, welches dem Gerät ein Signal auf der Grundlage der elektrostatischen Kapazität zuführt, welches das Vorliegen/Fehlen von Toner anzeigt. Die vorliegende Erfindung befaßt sich zum Teil nicht nur mit der Übernahme dieses Merkmals in ein Gerät der Klappschalentype und eine Arbeitseinheit dafür, sondern auch mit der Erhöhung der Funktionalität der Tonererfassungseinrichtung.
Die Arbeitseinheit der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch: ein Tonererfassungselement zur Anordnung in dem Gerät auf der Grundlage einer elektrostatischen Kapazität, welche sich abhängig vom Vorliegen oder vom Fehlen von Toner zum Zuführen zum Bildtragelement verändert, ein Signal, welches das Vorliegen oder das Fehlen von Toner anzeigt, einen Erdkontakt auf einer Seite der Gehäuseeinrichtung, angrenzend an ein Ende der lichtempfindlichen Trommel, einen Ladevorspannungskontakt, einen Entwicklungsvorspannungskontakt und Tonererfassungselementkontakt, welche alle auf der gegenüberliegenden Seite der Gehäuseeinrichtung angeordnet sind, wobei der Ladevorspannungskontakt und der Entwicklungsvorspannungskontakt angrenzend an und jeweils vor und hinter der lichtempfindlichen Trommel mit Bezug auf die allgemeine Einfügerichtung angeordnet sind und der Tonererfassungselementkontakt hinter dem Entwicklungsvorspannungskontakt mit Bezug auf die allgemeine Einfügerichtung angeordnet ist.
Weiterhin ist das Gerät der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet durch: einen Erdkontakt, welcher auf einer Seite des Hohlraums und angrenzend an ein Ende der lichtempfindlichen Trommel angeordnet ist, wenn die Arbeitseinheit in der Wirkposition zum Betätigen und Erden des Erdkontakts der Arbeitseinheit angeordnet ist, wenn in der Wirkposition, eine Einrichtung zum Erzeugen einer Ladevorspannung und zum Zuführen der Ladevorspannung zu einem Ladevorspannungskontakt, welcher auf der anderen Seite des Hohlraums und vor der lichtempfindlichen Trommel mit Bezug auf die allgemeine Einfügerichtung angeordnet ist, wenn die Arbeitseinheit in der Wirkposition ist, und welche den Ladevorspannungskontakt der Arbeitseinheit betätigt, wenn sie in der Wirkposition ist, eine Einrichtung zum Erzeugen einer Entwicklungsvorspannung und zum Zuführen der Entwicklungsvorspannung zu einem Entwicklungsvorspannungskontakt, welcher auf der anderen Seite des Hohlraums und hinter der lichtempfindlichen Trommel mit Bezug auf die allgemeine Einfügerichtung angeordnet ist, wenn die Arbeitseinheit in der Wirkposition ist, und welche den Entwicklungsvorspannungskontakt der Arbeitseinheit betätigt, wenn sie in der Wirkposition ist, einen Tonererfassungskontakt, welcher auf der anderen Seite des Hohlraums und hinter dem Entwicklungsvorspannungskontakt des Geräts mit Bezug auf die allgemeine Einfügerichtung angeordnet ist, und welche den Tonererfassungskontakt der Arbeitseinheit betätigt, wenn sie in der Wirkposition ist, und eine Einrichtung, die mit dem Tonererfassungskontakt des Geräts zum Be stimmen einer Resttonermenge in der Arbeitseinheit verbunden ist.
Somit ist durch Anordnen des Erdkontakts auf der entgegengesetzten Seite des Gehäuses/Hohlraums gegenüber den anderen Kontakten jede dazwischen vorliegende Kapazität klein und somit die Gefahr von Ladeunzulänglichkeiten gering. Auch durch Anordnen des Ladevorspannungskontakts und des Entwicklungsvorspannungskontakts vor und hinter der Trommel (oder der Position der Trommel in dem Gerät) ist die Gefahr derstörenden Beeinflussung zwischen der Ladevorspannung und der Entwicklungsvorspannung gering. Ferner ist durch Anordnen des Tonererfassungskontakts hinter dem Entwicklungsvorspannungskontakt in einem Aufbau, in welchem die Arbeitseinheit ihre Wirkposition durch eine Drehbewegung erreicht, der Tonererfassungskontakt der Arbeitseinheit zur Verwendung als ein "Arbeitseinheit-liegt-vor"-Kontakt geeignet, weil der Kontakt nur betätigt wird, wenn die Arbeitseinheit ihre Wirkposition erreicht, und das ergänzende Bilderzeugungsgerät weist eine Einrichtung auf, um durch deren Tonererfassungskontakt zu bestimmen, ob eine Arbeitseinheit vorliegt oder nicht.
Spezielle Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Senkrechtschnittansicht eines Bilderzeugungsgeräts, in welchem eine Arbeitseinheit angeordnet ist,
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Bilderzeugungsgeräts,
Fig. 3 zeigt eine Querschnittansicht der Arbeitseinheit,
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Arbeitseinheit,
Fig. 5 zeigt eine Teilansicht eines linken Führungselements,
Fig. 6 zeigt eine Teilansicht eines rechten Führungselements,
Fig. 7 zeigt eine Explosionsansicht der Arbeitseinheit mit den Rahmen,
Fig. 8A zeigt eine Längsschnittansicht einer lichtempfindlichen Trommel, und Fig. 8B zeigt eine Querschnittansicht der lichtempfindlichen Trommel,
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines leitfähigen Elements, welches mit einer Achse aus Metall in Kontakt ist,
Fig. 10 zeigt eine Ansicht einer Ladewalze und deren Lager,
Fig. 11 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Überlappungszustands zwischen einer Stoßunterlage und den das Austreten von Toner verhindernden Dichtungen,
Fig. 12 zeigt eine Ansicht einer Lagebeziehung zwischen einem Entwicklungsblatt und den das Austreten von Toner verhindernden Dichtungen und der Stoßunterlage,
Fig. 13A zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 11, und Fig. 13B zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 11,
Fig. 14A und Fig. 14B zeigen Ansichten eines Falls, in welchem eine Stoßunterlage gebogen ist,
Fig. 15 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht eines Zustands, in welchem eine scharfe Rippe in ein Entwicklungsblatt eindringt,
Fig. 16 zeigt eine Schnittansicht eines Zustands, in welchem ein Klebstoff für einen Fühlerdraht gequollen ist,
Fig. 17A zeigt eine Ansicht eines Zustands, in welchem der Klebstoff beim Einpassen des Fühlerdrahts aufgequollen ist,
Fig. 17B zeigt eine Ansicht eines Zustands, in welchem der aufgequollene Klebstoff ausgeglichen ist, und Fig. 17C zeigt eine Ansicht eines Zustands, in welchem eine Dichtung angeordnet ist,
Fig. 18A zeigt eine Ansicht des Fühlerdrahts, welcher nicht gebogen ist, und Fig. 18B zeigt eine Ansicht des Fühlerdrahts, welcher gebogen ist,
Fig. 19 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Arbeitseinheit in einem Zustand, in welchem eine Deckfolie schräg gezogen wird,
Fig. 20 zeigt eine Ansicht einer Beziehung zwischen der Deckfolie und der das Austreten von Toner verhindernden Dichtung, wenn die Deckfolie schräg gezogen wird,
Fig. 21 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in welchem eine das Reißen verhindernde Unterlage an der das Austreten von Toner verhindernden Dichtung in beabstandeter Lagebeziehung an einer Kante der das Austreten von Toner verhindernden Dichtung fest angeordnet ist,
Fig. 22 zeigt eine Ansicht verschiedener Abmessungen einer lichtempfindlichen Trommel, einer Entwicklungstrommel und einer Ladewalze,
Fig. 23 zeigt eine Ansicht verschiedener Abmessungen der Ladewalze,
Fig. 24 zeigt eine Draufsicht der das Austreten von Toner verhindernden Dichtungen und Schirme, welche an beiden Enden eines Reinigungsblatts angeordnet sind,
Fig. 25 zeigt eine perspektivische Ansicht der das Austreten von Toner verhindernden Dichtung und der Schirme, welche an dem Ende des Reinigungsblatts angeordnet sind,
Fig. 26 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur Anordnung der das Austreten von Toner verhindernden Dichtung an dem Ende des Reinigungsblatts,
Fig. 27 zeigt eine Ansicht eines Verfahrens zum Entformen eines Entwicklungsrahmens,
Fig. 28 zeigt eine Ansicht eines Verfahrens zum Entformen eines Reinigungsrahmens,
Fig. 29 zeigt eine Ansicht eines Prozesses zum Verbinden eines Tonerrahmens und eines Entwicklungsrahmens durch Ultraschallschweißen,
Fig. 30 zeigt eine Ansicht von Positioniervorsprüngen und Paßlöchern, welche auf und in dem Tonerrahmen und dem Entwicklungsrahmen in einer Breitenrichtung angeordnet sind,
Fig. 31 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Vielzahl von Positioniervorsprüngen und Paßlöchern, welche auf und in dem Tonerrahmen und dem Entwicklungsrahmen in einer Längsrichtung angeordnet sind,
Fig. 32A zeigt eine Ansicht eines Zustands, in welchem der Tonerentwicklungsrahmen auf einem Montagetablett ruht, und
Fig. 32B zeigt eine Ansicht eines Zustands, in welchem der Reinigungsrahmen auf einem Montagetablett ruht,
Fig. 33 zeigt eine Ansicht der Montageschritte, nach welchen der Tonerentwicklungsrahmen durch eine automatische Maschine montiert wird,
Fig. 34 zeigt eine Ansicht der Montageschritte, nach welchen der Reinigungsrahmen durch eine automatische Maschine montiert wird,
Fig. 35 und Fig. 36 zeigen Ansichten eines Aufbaus oder einer Anordnung, wobei die lichtempfindliche Trommel nicht mit einem Tisch in Kontakt ist, wenn der Reinigungsrahmen auf dem Tisch ruht,
Fig. 37 zeigt eine Ansicht eines Aufbaus, wobei eine Entwicklungstrommel nicht mit einem Tisch in Kontakt ist, wenn der Tonerentwicklungsrahmen auf einem Tisch ruht,
Fig. 38 zeigt eine perspektivische Explosionsteilansicht eines Verfahrens zum Verbinden des Tonerentwicklungsrahmens und des Reinigungsrahmens durch Verbindungselemente,
Fig. 39A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in welchem die Verbindungselemente angeordnet sind, und Fig. 39B zeigt eine Schnittansicht eines Zustands, in welchem die Verbindungselemente angeordnet sind,
Fig. 40 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer linken Endoberfläche einer Arbeitseinheit,
Fig. 41 zeigt eine Senkrechtschnittansicht eines Zustands, in welchem die Arbeitseinheit an einem Bilderzeugungsgerät angeordnet ist,
Fig. 42-45 zeigen vergrößerte Teilschnittansichten eines Zustands, in welchem die Arbeitseinheit an dem Bilderzeugungsgerät angeordnet ist,
Fig. 46 zeigt eine vergrößerte Teilschnittansicht eines Zustands, in welchem die Arbeitseinheit aus dem Bilderzeugungsgerät entnommen wird,
Fig. 47 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Mechanismus zum Öffnen und Schließen einer Laserverschlußeinrichtung,
Fig. 48 zeigt eine Ansicht eines Greifabschnitts, auf welchem Querrippen ausgebildet sind,
Fig. 49 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zustands, in welchem der Greifabschnitt der Arbeitseinheit von Hand erfaßt wird,
Fig. 50 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Greifabschnitts, in welchem eine Ausnehmung ausgebildet ist,
Fig. 51 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Greifabschnitts, auf welchem ein Vorsprung ausgebildet ist,
Fig. 52 zeigt eine perspektivische Teilansicht der Anordnung verschiedener Kontakte, welche auf einer Arbeitseinheit angeordnet sind,
Fig. 53 zeigt eine Draufsicht der Anordnung verschiedener Kontakte, welche auf einem Bilderzeugungsgerät angeordnet sind,
Fig. 54 zeigt eine Schnittansicht einer Beziehung zwischen den Kontakten und den Kontaktstiften,
Fig. 55 zeigt eine Erfassungsschaltung zum Erfassen einer Tonerrestmenge,
Fig. 56 zeigt ein Kurvenbild einer Beziehung zwischen einer Tonermenge und einer Tonerrestmengen-Erfassungsspannung,
Fig. 57 zeigt eine Schaltung gemäß einer Ausführungsform, wobei die Anordnung der Arbeitseinheit durch eine Invertiereinrichtung erfaßt wird,
Fig. 58 zeigt eine Schaltung gemäß einer Ausführungsform, wobei die Anordnung der Arbeitseinheit durch ein Digitalsignal erfaßt wird,
Fig. 59 zeigt ein Funktionsblockdiagramm einer Steuereinrichtung,
Fig. 60 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Reinigungsrahmens und dessen Innenaufbau,
Fig. 61 und Fig. 62 zeigen Ansichten eines Lagers für eine Ladewalze gemäß einer anderen Ausführungsform,
Fig. 63 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Lagers für eine Ladewalze gemäß einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 64 zeigt eine Ansicht eines Mechanismus zum Verhindern der Verformung eines Kontaktelements gemäß einer anderen Ausführungsform,
Fig. 65 zeigt eine Ansicht eines Mechanismus zum Verhindern der Verformung eines Kontaktelements gemäß einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 66 zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform, wobei eine zweite Rippe auf einem Entwicklungsrahmen geschärft ist,
Fig. 67A zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines Zustands, in welchem ein Fühlerdraht halbkreisförmig gebogen ist, und
Fig. 67B zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines Zustands, in welchem der Fühlerdraht trapezförmig gebogen ist,
Fig. 68 zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform, wobei in einem Entwicklungsrahmen ein Ausschnitt ausgebildet ist und die Verschiebung eines Fühlerdrahts durch Einfügen des Fühlerdrahts in den Ausschnitt verhindert wird, und
Fig. 69 zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform, wobei ein rundes Loch in einem Entwicklungsrahmen ausgebildet ist und die Verschiebung eines Fühlerdrahts durch das Einfügen des Fühlerdrahts in das runde Loch verhindert wird.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Zuerst werden eine Arbeitseinheit und ein Bilderzeugungsgerät, welches eine solche Arbeitseinheit verwendet, gemäß ei ner ersten Ausführungsform und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
{Allgemeine Erläuterung der Arbeitseinheit und des Bilderzeugungsgeräts, welches eine in diesem angeordnete Arbeitseinheit verwendet}:
Zunächst wird der Gesamtaufbau eines Bilderzeugungsgeräts erläutert. Fig. 1 zeigt eine Senkrechtschnittansicht eines Laserstrahldruckers mit einer darin angeordneten Arbeitseinheit gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Laserstrahldruckers. Fig. 3 zeigt eine Querschnittansicht der Arbeitseinheit, und Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der Arbeitseinheit.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das Bilderzeugungsgerät A so gestaltet, daß auf einer lichtempfindlichen Trommel (als ein Beispiel eines Bildtragelements) durch Einstrahlen eines Lichtbilds aus einem optischen System 1 auf die Trommel als Reaktion auf die Bildinformation ein latentes Bild erzeugt wird und das latente Bild mit Entwickler (nachstehend als "Toner" bezeichnet) entwickelt wird, um ein Tonerbild zu erzeugen. Im Gleichlauf mit der Erzeugung des Tonerbilds wird ein Aufzeichnungsmedium 2 durch eine Transporteinrichtung 3 einer Bilderzeugungsstation einer Arbeitseinheit B zugeführt, und in der Bilderzeugungsstation wird das auf der lichtempfindlichen Trommel erzeugte Tonerbild durch eine Transfereinrichtung 4 auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen. Dann wird das Aufzeichnungsmedium 2 einer Fixiereinrichtung 5 zugeleitet, wo das übertragene Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium fixiert wird. Danach wird das Aufzeichnungsmedium zu einem Austragabschnitt 6 ausgetragen.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird in der Arbeitseinheit B mit der Bilderzeugungsstation die sich drehende lichtempfindliche Trommel (ein Beispiel eines Bildtragelements) 7 durch eine Ladeeinrichtung 8 gleichmäßig aufgeladen. Das latente Bild wird auf der lichtempfindlichen Trommel 7 durch Ein strahlen des Lichtbilds vom optischen System 1 durch einen Belichtungsabschnitt 9 erzeugt, und dann wird das latente Bild durch eine Entwicklungseinrichtung 10 entwickelt, um das Bild als ein Tonerbild sichtbar zu machen. Das Tonerbild wird dann auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen. Andererseits wird nach der Transferoperation der auf der lichtempfindlichen Trommel 7 verbliebene rückständige Toner durch eine Reinigungseinrichtung 11 entfernt.
Schließlich weist die Arbeitseinheit B, einen Tonerrahmen 12 als einen ersten Rahmen mit einem Tonerbehälter auf, einen Entwicklungsrahmen 13 als einen zweiten Rahmen mit einer Entwicklungstrommel und einen Reinigungsrahmen 14 als einen dritten Rahmen mit der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Reinigungseinrichtung 11 und dergleichen. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 15a einen Betätigungsabschnitt, auf welchem ein Aufzeichnungskopieanzahl-Einstellknopf, ein Dichteeinstellknopf, eine Prüfdruckknopf, eine Lampe zur Information zum Auswechseln der Arbeitseinheit, welche nachstehend beschrieben wird, und dergleichen angeordnet sind. Nachstehend werden verschiedene Teile des Bilderzeugungsgeräts A und der darin angeordneten Arbeitseinheit B ausführlich erläutert.

{Bilderzeugungsgerät}:

Zunächst werden im Hinblick auf die verschiedenen Teile des Bilderzeugungsgeräts A das optische System, die Transporteinrichtung, die Transfereinrichtung, die Fixiereinrichtung und die Arbeitseinheit-Anordnungseinrichtung der Reihe nach beschrieben.

(Optisches System):

Das optische System 1 dient zum Einstrahlen des Lichtbilds auf die lichtempfindliche Trommel 7 als Reaktion auf die Bildinformation, welche von einer externen Vorrichtung oder dergleichen gesendet wurde. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist das optische System eine optische Einheit 1a auf, in welcher ein Polygonspiegel 1b, ein Abtasteinrichtungsmotor 1c, eine Fokussierungslinse 1d, ein Reflexionsspiegel 1e und eine Laserdiode 1f angeordnet sind, und welche innerhalb eines Rahmens 15 des Bilderzeugungsgeräts A angeordnet ist.
Wenn ein Bildsignal von einer externen Vorrichtung eingegeben wird, wie z. B. ein Computer, eine Textverarbeitungseinrichtung und dergleichen (siehe Hosteinrichtung 62 (Fig. 59)), strahlt die Laserdiode 1f das Licht als Reaktion auf.. das Bildsignal ab, wobei das Licht als Bildlicht auf den Polygonspiegel 1b gestrahlt wird. Der Polygonspiegel 1b wird durch den Abtasteinrichtungsmotor 1c mit einer hohen Drehzahl angetrieben, und das durch den Polygonspiegel 1b reflektierte Bildlicht wird über die Fokussierungslinse 1d und den Reflexionsspiegel 1e auf die lichtempfindliche Trommel 7 gestrahlt, wobei die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 selektiv belichtet wird, um ein latentes Bild entsprechend der Bildinformation auf der lichtempfindlichen Trommel zu erzeugen.

(Aufzeichnungsmedium-Transporteinrichtung):

Anschließend wird die Transporteinrichtung 3 zum Transportieren oder zum Zuführen des Aufzeichnungsmediums (z. B. ein OHP-Unterlage, ein Dünnfolie oder dergleichen) erläutert. Die Transporteinrichtung 3, gemäß der gezeigten Ausführungsform, gestattet sowohl das Zuführen der Unterlage von Hand als auch das Zuführen aus der Unterlagenkassette. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird bei dem Zuführen der Unterlage von Hand ein Aufzeichnungsmedium 2 oder werden mehrere Aufzeichnungsmedien 2 auf einem Unterlagenzuführtablett 3a angeordnet, und dann wird die Bilderzeugungsoperation eingeleitet. Demzufolge wird das Aufzeichnungsmedium 2 auf dem Unterlagenzuführtablett 3a durch die Drehung einer Aufnahmewalze 3b in das Bilderzeugungsgerät zugeführt. Eine Vielzahl von Aufzeichnungsmedien 2 ist auf dem Unterlagenzuführtablett angeordnet, die Aufzeichnungsmedien werden durch ein Paar von Trennwalzen 3c1, 3c2 vereinzelt, und das vereinzelte Auf zeichnungsmedium wird transportiert, bis ein Vorderende des Aufzeichnungsmediums an einem Spalt zwischen einem Paar von Ausrichtwalzen 3d1, 3d2 zur Anlage gelangt. Das Paar von Ausrichtwalzen 3d1, 3d2 werden als Reaktion auf die Bilderzeugungsoperation in Drehung versetzt, um das Aufzeichnungsmedium 2 einer Bilderzeugungsstation zuzuführen. Ferner wird das Aufzeichnungsmedium 2 nach der Bilderzeugung zur Fixiereinrichtung 5 transportiert und wird dann durch ein Paar von Zwischenaustragwalzen 3e und ein Paar von Austragwalzen 3f1, 3f2 auf den Austragabschnitt 6 ausgetragen. Die Führungselemente 3g zum Führen des Aufzeichnungsmediums 2 sind zwischen der Fixiereinrichtung und den Zwischenaustragwalzen sowie zwischen den Zwischenaustragwalzen und dem Paar von Austragwalzen angeordnet.
Ferner weist das Unterlagenzuführtablett 3a ein Innenelement 3a1 und ein Außenelement 3a2 auf. In einem Ruhezustand ist das Innenelement 3a1 in dem Außenelement 3a2 angeordnet, und, wie in Fig. 2 gezeigt, bildet das Außenelement 3a2 einen Abschnitt des Rahmens 15 der Vorrichtung.
Andererseits ist für das Zuführen der Aufzeichnungsunterlage aus der Kassette, wie in Fig. 1 gezeigt ist, ein Anordnungsabschnitt für eine Kassette 3h in einem unteren Abschnitt innerhalb des Rahmens 15 vorgesehen. Wird das Zuführen der Aufzeichnungsunterlage aus der Kassette nicht ausgeführt, werden die Aufzeichnungsmedien 2 in der Kassette 3h, welche in den Anordnungsabschnitt eingesetzt ist, durch die Drehung einer Aufnahmewalze 31 und einer Zuführwalze 3j, mit einem obersten Aufzeichnungsmedium beginnend, nacheinander dem Paar von Ausrichtwalzen 3d1, 3d2 zugeführt. An einer Abgangsseite des Paars von Ausrichtwalzen 3d1, 3d2 wird das Aufzeichnungsmedium in derselben Weise wie beim Zuführen der Unterlagen von Hand transportiert.
Ein Sensor 3k dient zum Erfassen des Vorliegens/Fehlens des Aufzeichnungsmediums 2 in der Kassette 3h.

(Transfereinrichtung)

Die Transfereinrichtung 4 dient zum Übertragen des auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugten Tonerbilds auf das Aufzeichnungsmedium 2, und weist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, eine Transferwalze 4 auf. In mehr besonderer Weise wird das Aufzeichnungsmedium 2 durch die Transferwalze 4 gegen die lichtempfindliche Trommel 7 der Arbeitseinheit B gedrängt, welche auf einer Anordnungseinrichtung (wird nachstehend beschrieben) angeordnet ist, und durch das Anlegen einer Spannung mit der Polarität entgegengesetzt zu der Polarität des auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugten Tonerbilds andie Transferwalze 4 (in der gezeigten Ausführungsform durch Bewirken der Konstantstromregelung mit Gleichspannung von etwa 1000 V) wird das Tonerbild auf der lichtempfindlichen Trommel 7 auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen.

(Fixiereinrichtung):

Die Fixiereinrichtung 5 dient zum Fixieren des durch das Anlegen der Spannung an die Transferwalze 4 auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragenen Tonerbilds. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Fixiereinrichtung eine sich drehende Antriebswalze 5a und eine getriebene Fixierwalze 5b mit einer Heizeinrichtung 5c in dieser auf, welche gegen die Antriebswalze 5a gedrängt wird. Während in mehr besonderer Weise das Aufzeichnungsmedium 2, auf welches in der Bilderzeugungsstation das Tonerbild übertragen wurde, zwischen der Antriebswalze 5a und der Fixierwalze 5b hindurchgeleitet wird, ist das Aufzeichnungsmedium dem Druck, infolge der Anlage zwischen den Walzen 5a, 5b, und der Wärme durch die Heizung der Fixierwalze 5b ausgesetzt, wodurch das übertragene Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium 2 fixiert wird.

(Arbeitseinheit-Anordnungseinrichtung):

Die Arbeitseinheit-Anordnungseinrichtung zum Anordnen der Arbeitseinheit B ist in dem Bilderzeugungsgerät A vorgesehen. Nachdem eine in Offenlage/Schließlage bringbare Abdekkung 16 geöffnet ist, wird das Anordnen oder Entfernen der Arbeitseinheit B ausgeführt. In mehr besonderer Weise ist die in Offenlage/Schließlage bringbare Abdeckung 16 an einem oberen Teil des Rahmens 15 an Scharnieren 16a verschwenkbar angeordnet. Andererseits sind, wie in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigt, ein linkes Führungselement 17 und ein rechtes Führungselement 18 an den Innenseitenwänden angeordnet. Die Führungselemente 17, 18 weisen erste Führungsabschnitte 17a, 18a auf, welche nach vorn und nach unten geneigt sind, und zweite Führungsabschnitte 17b, 18b, welche über den ersten Führungsabschnitten angeordnet sind. Die Führungsabschnitte 17a, 17b und 15a, 18b sind in Links-/Rechts-Symmetrie angeordnet. Lagerabschnitte 17c, 18c (werden weiter nachstehend beschrieben) zum Tragen der Trommellager der Arbeitseinheit B sind jeweils an den Enden der ersten Führungsabschnitte 17a, 18a angeordnet, und Zwischenstufenabschnitte 17b1, 18b1 sind jeweils an den zweiten Führungsabschnitten 17b, 18b ausgebildet.
Ferner weist das linke Führungselement 17 einen Arbeitseinheit-Schwingbewegungssteuerungs-Führungsabschnitt 17c3 auf, welcher über dem zweiten Führungsabschnitt 17b angeordnet ist. Das rechte Führungselement 18 weist einen Verschlußkurvenkörperabschnitt 18d zum Öffnen und Schließen eines Trommelverschlusses 35 der Arbeitseinheit B auf, deren Kurvenkörperabschnitt über dem zweiten Führungsabschnitt 18b angeordnet ist.
Ferner sind Drückelemente 19 über dem Arbeitseinheit- Schwingbewegungssteuerungs-Führungsabschnitt 17d und dem Verschlußkurvenkörperabschnitt 18d angeordnet, wobei die Drückelemente dazu dienen, die angeordnete Arbeitseinheit B über Torsionsspiralfedern 19a nach unten vorzuspannen. Ferner sind Anlageelemente 20 zum Positionieren der Arbeitseinheit B an den Vorderseiten des linken und des rechten Führungselements 17, 18 (Vorderseiten in einer Arbeitseinheit- Einfügerichtung) angeordnet.
Nachdem die in Offenlage/Schließlage bringbare Abdeckung 16 geöffnet ist, kann die Arbeitseinheit B innerhalb des Bilderzeugungsgeräts angeordnet werden, während sie durch die ersten und die zweiten Führungsabschnitte 17a, 18a und 17b, 18b des linken und des rechten Führungselements 17, 18 geführt wird. Die Anordnungsoperation für die Arbeitseinheit wird erläutert, nachdem der Aufbau der Arbeitseinheit beschrieben ist.

{Arbeitseinheit}

Anschließend werden verschiedene Teile der Arbeitseinheit B beschrieben, welche in dem Bilderzeugungsgerät A angeordnet wird.
Die Arbeitseinheit B weist ein Bildtragelement und mindestens eine Arbeitseinrichtung auf. Die Arbeitseinrichtung kann z. B. eine Ladeeinrichtung zum Aufladen einer Oberfläche des Bildtragelements sein, eine Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines latenten Bilds, welches auf dem Bildtragelement ausgebildet ist, um ein Tonerbild zu erzeugen, eine Reinigungseinrichtung zum Entfernen des rückständigen Toners, welcher auf dem Bildtragelement verblieben ist, und dergleichen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weist die Arbeitseinheit B gemäß der gezeigten Ausführungsform eine Ladeeinrichtung 8, einen Belichtungsabschnitt 9, eine Entwicklungseinrichtung 10 zum Ausführen einer Entwicklungsoperation mit Toner und eine Reinigungseinrichtung 11 auf, welche um eine elektrophotografische, lichtempfindliche Trommel 7, als einem Bildtragelement, angeordnet sind, und welche durch ein Gehäuse eingeschlossen sind, das einen Tonerrahmen 12, einen Entwicklungsrahmen 13 und einen Reinigungsrahmen 14 aufweist, um eine Einheit auszubilden, welche am Rahmen 15 des Bilderzeugungsgeräts als eine Arbeitseinheit B herausnehmbar angeordnet werden kann.
Im Hinblick auf die verschiedenen Teile der Arbeitseinheit B werden nachstehend die lichtempfindliche Trommel 7, die Ladeeinrichtung 8, der Belichtungsabschnitt 9, die Entwicklungseinrichtung 10 und die Reinigungseinrichtung 11 der Reihe nach ausführlich erläutert.

(Lichtempfindliche Trommel)

Die lichtempfindliche Trommel 7 gemäß der gezeigten Ausführungsform weist einen zylinderförmigen Trommelkörper 17a, hergestellt aus Aluminium, und eine organische, lichtempfindliche Schicht 7b, aufgetragen auf einer Außenumfangsfläche des Trommelkörpers, auf. Wenn die lichtempfindliche Trommel 7, wie in Fig. 7 gezeigt, am Reinigungsrahmen 14 angeordnet ist und eine Antriebskraft eines Antriebsmotors 71 (siehe Fig. 5.9) des Bilderzeugungsgeräts auf ein Schrägstirnrad 7c (siehe Fig. 8A) übertragen wird, welches an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel 7 fest angeordnet ist, wird die lichtempfindliche Trommel 7 als Reaktion auf die Bilderzeugungsoperation in eine durch den Pfeil in Fig. 1 gezeigte Richtung gedreht.
Wie durch die Längsschnittansicht in Fig. 8A gezeigt, ist die lichtempfindliche Trommel 7 am Reinigungsrahmen 14 drehbar angeordnet, durch Einpassen eines Vorsprungs 7d1 eines Zahnradflanschs 7d, angeordnet an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel, in einen Lagerabschnitt 14a des Rahmens 14 und durch Einfügen einer Achse 21 aus Metall (Stahl in der gezeigten Ausführungsform) in ein Loch, erzeugt in einem Schrägstirnrad 7c aus Kunststoff, welches an dem anderen Ende der Trommel angeordnet ist und durch festes Anordnen der Achse 21 am Rahmen 14. Die Achse 21 weist ferner einstückig einen Achsabschnitt 21a und einen Flansch 21b auf und ist an dem Rahmen 14 durch Montieren des Flanschs 21b am Rahmen 14 durch Schrauben fest angeordnet. Ferner weist der Zahnradflansch 7d ein Stirnrad auf und dient zum Übertragen der Drehkraft der lichtempfindlichen Trommel 7, welche durch das Schrägstirnrad 7c in Drehung versetzt wird, das die Antriebskraft von dem Bilderzeugungsgerät aufnimmt, auf die Transferwalze 4 überträgt und somit letztere dreht.
Ferner ist die Achse 21 aus Metall ein leitfähiges Element, und ein anderes leitfähiges Element 22 (in der gezeigten Ausführungsform aus Phosphorbronze hergestellt) ist angeordnet, um mit einer Innenfläche des Trommelkörpers 7a aus Alu minium der lichtempfindlichen Trommel 7 an deren Ende, in welches die Achse 21 aus Metall eingefügt ist, den Kontakt herzustellen, so daß in dem Fall, wenn die Achse 21 aus Metall eingefügt ist, diese mit dem leitfähigen Element 22 in Kontakt ist. Folglich wird die lichtempfindliche Trommel 7 durch das leitfähige Element 22 und die Achse 21 aus Metall mit dem Bilderzeugungsgerät geerdet, wie weiter nachstehend beschrieben wird. D. h. wie in Fig. 9 gezeigt, ist das leitfähige Element 22 durch Vorsprünge 7c2, welche auf einer Seitenfläche des Flanschabschnitts 7c1 des Schrägstirnrads 7c ausgebildet sind, eingepaßt und fest angeordnet, und weist ein Loch oder eine Öffnung 22a auf, in welche die Achse 21 aus Metall einzufügen ist. Ferner ist ein Kontaktabschnitt 22b mit einer Federeigenschaft ebenfalls angeordnet, um sich in die Öffnung 22a zu erstrecken. Wenn die Achse 21 aus Metall in die Öffnung eingefügt wird, gelangt sie mit dem Kontaktelement 22b in Kontakt, während sie letzteres drängt. Ferner ist das leitfähige Element 22 mit gabelförmigen Klinkenabschnitten 22c ausgestattet, welche nach links und nach rechts gerichtet vorstehen, so daß in dem Fall, wenn der Flanschabschnitt 7c1 in die lichtempfindliche Trommel 7 eingeführt wird, die Klinkenabschnitte 22c mit der Innenfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 in Kontakt gelangen.
Bei der Bilderzeugungsoperation wird die lichtempfindliche Trommel 7 in Drehung versetzt, und die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 wird durch Anlegen der Gleichspannung und der Wechselspannung an die Ladewalze 8 einander überlagernd gleichmäßig aufgeladen. Um in diesem Fall die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 gleichmäßig aufzuladen, ist zu bevorzugen, die Gleichspannung und die Wechselspannung an die Ladewalze 8 einander überlagernd anzulegen und die Frequenz der Wechselspannung zu erhöhen. Übersteigt jedoch die Frequenz der Wechselspannung etwa 200 Hz, ist zu befürchten, daß infolge der Vibration der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Ladewalze 8 ein sogenanntes "Ladegeräusch" zunimmt.
Wenn in mehr besonderer Weise die Wechselspannung an die Ladewalze 8 angelegt ist, wird eine elektrostatische Anziehungskraft zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Ladewalze 8 erzeugt, und die Anziehungskraft ist bei den Maximalwerten und den Minimalwerten der Wechselspannung groß, wodurch die Ladewalze 8 zur lichtempfindlichen Trommel 7 hin angezogen wird, wobei sie sich elastisch verformt. Andererseits ist die Anziehungskraft bei dem Zwischenwert der Wechselspannung relativ schwach, demzufolge die Ladewalze 8 dazu neigt, sich durch Wiedergewinnen der Kraft infolge der elastischen Verformung von der lichtempfindlichen Trommel 7 zu lösen. Folglich werden die lichtempfindliche Trommel 7 und die Ladewalze 8 mit einer Frequenz in Schwingung versetzt, welche doppelt so groß wie die Frequenz der anliegenden Wechselspannung ist. Wenn ferner die Ladewalze 8 an die lichtempfindliche Trommel 7 angezogen wird, werden die Drehungen der Walze und der Trommel gebremst, wodurch die Vibration infolge des Haftgleitens (wie es beim Reiben eines nassen Glases mit einem Finger hervorgerufen wird) erzeugt wird. Diese Vibration verursacht das Ladegeräusch.
Um somit, gemäß der gezeigten Ausführungsform, die Vibration der lichtempfindlichen Trommel 7 zu vermindern, wie durch die Schnittansichten in Fig. 8A und Fig. 8B gezeigt ist, wird ein Füllelement 7e, erzeugt aus einem festen Körper oder aus einem elastischen Körper, in einem mittleren Abschnitt in der Längsrichtung in der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet. Das Material des Füllelements 7e kann Metall; wie z. B. Aluminium oder Messing, oder ein keramisches Material, wie z. B. Zementmörtel oder Gips, oder Gummi, wie z. B. Naturgummi oder dergleichen, sein. Unter Berücksichtigung der Produktivität, der Bearbeitbarkeit und des Einflusses des Gewichts und der Kosten ist das Material des Füllelements in geeigneter Weise unter diesen auswählbar. In der gezeigten Ausführungsform ist das Füllelement 7e aus Aluminium hergestellt und weist ein Gewicht von etwa 120 g auf.
Die Form oder der Aufbau des Füllelements 7e kann einem zylinderförmigen Festkörper oder einem Hohlzylinder entspre chen (in der gezeigten Ausführungsform, wie in Fig. 8b gezeigt, ist das Füllelement als zylinderförmiger Festkörper ausgebildet). Z. B. weist das Füllelement 7e einen Außendurchmesser auf, welcher um etwa 100 um kleiner als ein Innendurchmesser der lichtempfindlichen Trommel 7 ist und ist in den hohlen Trommelkörper 7a eingefügt, so daß das Füllelement in der lichtempfindlichen Trommel angeordnet ist. D. h., der Spalt zwischen dem Trommelkörper 7a und dem Füllelement 7e wird auf maximal 100 um eingestellt, und ein Klebstoff (z. B. der Cyanoacrylat-Gruppe, der Epoxidharz-Gruppe oder dergleichen) wird auf eine Außenfläche des Füllelements oder auf die Innenfläche des Trommelkörpers 7a aufgetragen und somit das Füllelement 7e mit der Innenfläche des Trommelkörpers 7a verklebt.
Wie vorstehend erwähnt, wird durch Anordnen des Füllelements 7e in der lichtempfindlichen Trommel 7 das ungehinderte Drehen der lichtempfindlichen Trommel 7 gewährleistet und somit die Vibration infolge der Drehung der lichtempfindlichen Trommel 7 während der Bilderzeugungsoperation verhindert. Demzufolge ist es selbst in dem Fall, wenn die Frequenz der an der Ladewalze 8 anliegenden Wechselspannung erhöht ist, möglich, das Ladegeräusch zu unterdrücken.

(Ladeeinrichtung):

Die Ladeeinrichtung dient zum Aufladen der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7. In der gezeigten Ausführungsform wird ein Ladeverfahren einer sogenannten Kontakttype verwendet, wie in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 63-149669 beschrieben ist. Wie in Fig. 10 gezeigt, ist die Ladewalze 8 in mehr besonderer Weise am Reinigungsrahmen 14 drehbar angeordnet. Die Ladewalze 8 weist eine Walzenachse 8a aus Metall auf, eine elastische, leitfähige Schicht um die Walzenachse, eine elastische Schicht mit hohem Widerstand um die leitfähige Schicht und eine Schutzschicht um die Schicht mit hohem Widerstand. Die elastische, leitfähige Schicht ist aus einer elastischen Gummischicht erzeugt, hergestellt aus EPDM oder NBR mit darin dispergiertem Kohlepul ver, und sie wird wirksam, um dir Vorspannung zur Walzennachse 8a zu leiten. Ferner wird die elastische Schicht mit hohem Widerstand aus Urethangummi hergestellt, in welchem eine geringe Menge von leitfähigem Feinpulver (z. B. Kohlepulver) verteilt ist, und wird wirksam, um die plötzliche Verminderung der Vorspannung durch Begrenzen des Leckstroms in die lichtempfindliche Trommel 7 zu verhindern, selbst dann, wenn die Ladewalze eine hohe Leitfähigkeit aufweist, wie z. B. durch ein Feinloch, wenn sie in Gegenüberlage der lichtempfindlichen Trommel 7 ist. Ferner ist die Schutzschicht aus N-Methyl-Methoxyl-Nylon hergestellt und wirkt in dem Sinne, die Schädigung der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 zu verhindern, wenn das Kunststoffmaterial der leitfähigen, elastischen Schicht und/oder der elastischen Schicht mit hohem Widerstand mit der lichtempfindlichen Schicht in Kontakt ist.
Die Walzenachse 8a ist über die Lager 23, 24, welche zur lichtempfindlichen Trommel 7 hin leicht verschiebbar sind, am Rahmen 14 angeordnet, wobei die Lager zur lichtempfindlichen Trommel 7 hin durch Federn 25 vorgespannt sind und dadurch die Ladewalze 8 mit der lichtempfindlichen Trommel 7 in Kontakt bringen.
Bei der Bilderzeugungsoperation wird die Ladewalze 8 durch die Drehung der lichtempfindlichen Trommel 7 in Drehung versetzt, während die Gleichspannung und die Wechselspannung einander überlagernd an die Ladewalze 8 angelegt sind, wie vorstehend erwähnt ist, wodurch die Oberfläche der Lichtempfindlichen Trommel 7 gleichmäßig geladen wird. Schließlich ist ein Kontaktelement 26 aus Metall mit einer Federeigenschaft mit einem Ende der Walzenachse 8a aus Metall in Kontakt, wodurch das Anlegen der Spannung vom Bilderzeugungsgerät an die Ladewalze 8 ermöglicht wird.
Ferner ist ein Ausgleichelement 14b zum Verhindern der Verformung des Kontaktelements 26 auf dem Reinigungsrahmen 14 ausgebildet, so daß selbst in dem Fall, wenn eine Kraft in Fig. 10 nach links gerichtet auf die Walzenachse 8a ein wirkt, welche aus dem Fallenlassen der Arbeitseinheit B oder dergleichen resultiert, das plastische Verformen des Kontaktelements 26 verhindert wird, wenn das Kontaktelement 26 mit dem Ausgleichelement 14b in Kontakt gelangt. Da ferner das Ausgleichelement 14b die Axialbewegung (nach links in Fig. 10) der Ladewalze 8 begrenzt, wird die Ladewalze 8 immer an der lichtempfindlichen Trommel 7 gehalten.
Andererseits wird das Positionieren des anderen Endes der Ladewalze 8 durch das Lager 24 bewirkt. Wie in Fig. 10 gezeigt, weist das Lager 24 einen einstückig ausgebildeten hakenförmigen Anlageabschnitt 24a auf. Durch Anlage des anderen Endes der Walzenachse 8a der Ladewalze 8 gegen den Anlageabschnitt 24a, wird die (in Fig. 10) nach rechts gerichtete Axialbewegung der Ladewalze 8 begrenzt. Das Lager 24 ist aus Polyacetal (POM) hergestellt, welches hohe Verschleißfestigkeit und gutes Gleitverhalten gegenüber der Walzenachse 8a aus Metall aufweist.
Wie vorstehend erwähnt, liegen die beiden Enden der Walzenachse 8a an dem verschleißarmen Lager 24 und dem Kontaktelement 26 an, um die Axialbewegung der Ladewalze 8 zu begrenzen und somit zu verhindern, daß die Walzenachse 8a mit dem Rahmen 14 in Kontakt gelangt. Wenn die Axialbewegung der Ladewalze 8 durch das Anliegen der Enden der Walzenachse 8a an dem Rahmen 14 unmittelbar begrenzt wird, muß der Rahmen 14 aus einem Material, wie z. B. Polyphenylenoxidharz (PPO), hergestellt sein, welches hohe Verschleißfestigkeit gegenüber der Walzenachse 8a aus Metall aufweist. Wertn im Gegensatz dazu, wie in der gezeigten Ausführungsform, die Walzenachse 8a nicht unmittelbar mit dem Rahmen 14 Kontakt hat, ist es nicht erforderlich, die Verschleißfestigkeit des Rahmens 14 zu erhöhen. Somit ist in der gezeigten Ausführungsform der Rahmen 14 aus Polystyren-Kunststoff (PS) herstellbar, welcher kostengünstiger als PPO ist, wodurch die Fertigungskosten der Arbeitseinheit B vermindert werden.
Das Material des Lagers 24 ist nicht auf Polyacetal begrenzt, vielmehr kann ein anderes Material, wie z. B. Nylon, verwendet werden, solange das Material die hohe Verschleiß festigkeit gegenüber der Walzenachse 8a aus Metall aufweist.
Gemäß der gezeigten Ausführungsform weist die an der Ladewalze 8 angelegte Spannung zum Laden der lichtempfindlichen Trommel 7 eine Wechselspannungskomponente Vpp von etwa 1800 V und eine Gleichspannungskomponente VDC1 von etwa -670 V auf, und es wird die Konstantstromregelung ausgeführt.

(Belichtungsabschnitt)

Der Belichtungsabschnitt 9 dient zum Erzeugen eines elektrostatischen, latenten Bilds auf der lichtempfindlichen Trommel 7, welche durch die Ladewalze 8 gleichmäßig geladen ist, indem die lichtempfindliche Trommel mit dem Lichtbild vom optischen System 1 belichtet wird. Wie durch die perspektivische Ansicht in Fig. 4 gezeigt ist, wird der Belichtungsabschnitt durch einen Öffnungsabschnitt 9 gebildet, welcher in einer oberen Fläche zwischen dem Entwicklungsrahmen 13 und dem Reinigungsrahmen 14 gebildet wird, durch welchen das Lichtbild hindurchtritt. D. h., durch Ausbilden einer rechteckigen Ausnehmung 9a in einer oberen Fläche 13r des Entwicklungsrahmens 13 und durch das Anordnen eines oberen Wandabschnitts 14n des Reinigungsrahmens 14 zum Abdecken eines Abschnitts der Ausnehmung 9a wird der Belichtungsabschnitt 9 erzeugt.

(Entwicklungseinrichtung):

Nachstehend wird die Entwicklungseinrichtung erläutert. Die Entwicklungseinrichtung dient zum Sichtbarmachen des elektrostatischen, latenten Bilds, welches durch das vorstehend erwähnte Belichten auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugt wurde, mit Toner, um ein Tonerbild zu erzeugen. Obgleich das Bilderzeugungsgerät A sowohl magnetischen Toner als auch nichtmagnetischen Toner in der gezeigten Ausführungsform verwenden kann, wird ein Ausführungsbeispiel aufgezeigt, bei dem eine Arbeitseinheit B mit magnetischem Toner als magnetischer Einkomponenten-Entwickler in dem Bilderzeugungsgerät angeordnet ist.
Der in der Entwicklungsoperation verwendete magnetische Toner nutzt Polystyrenharz als Bindeharz und verwendet vorzugsweise Styren-Acrylharz. Farbmaterial, welches dem magnetischen Toner hinzugefügt werden kann, ist z. B. herkömmliche Druckerschwärze, Kupferphthalocyanin, Eisenschwarz oder dergleichen.
Ferner werden magnetische Feinteilchen, welche der magnetische Toner aufweist, aus Material hergestellt, welches im Magnetfeld magnetisierbar ist, und welches ferromagnetisches Pulver aus Metall, wie z. B. Eisen, Kobalt, Nickel oder eine Legierung oder eine Verbindung, wie z. B. Magnetit oder Ferrit, sein kann.
Wie die Schnittansicht in Fig. 3 zeigt, weist die Entwicklungseinrichtung 10 zum Erzeugen des Tonerbilds mit dem magnetischen Toner einen Tonerbehälter 10a zum Vorhalten des Toners auf, und ein Tonerzuführelement 10b zum Austragen des Toners ist in dem Tonerbehälter 10a angeordnet, dessen Zuführelement in eine durch den Pfeil gezeigte Richtung in Drehung versetzt wird. Ferner wird unter Verwendung des ausgetragenen Toners und durch Drehen einer Entwicklungstrommel 10d, welche einen Magnet 10c aufweist, eine dünne Tonerschicht auf der Entwicklungstrommel ausgebildet. Wenn die Tonerschicht auf der Entwicklungstrommel 10d erzeugt wird, ist die Ladung durch Reibungsladung ausreichend, um das elektrostatische, latente Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 7 zu entwickeln, welche infolge der Reibung zwischen dem Toner und der Entwicklungstrommel 10d erzeugt werden kann. Ferner ist ein Entwicklungsblatt 10e zum Abgleich einer Dicke der Tonerschicht angeordnet, um es an der Oberfläche der Entwicklungstrommel 10d in Anlage zu bringen.
In der gezeigten Ausführungsform wird als Entwicklungsvorspannung die Wechselspannungskomponente Vpp von etwa 1600 V und die Gleichspannungskomponente VDC2 von etwa -500 V ange legt. Wenn in einem Verhältnis zwischen der Gleichspannungskomponente VDC2 dieser Entwicklungsvorspannung und der Gleichspannungskomponente VDC1 der vorstehend erwähnten Ladevorspannung ein Wert (VDC1 - VDC2) größer als -50 V wird (größer zur Plus-Seite hin wird), ist zu befürchten, daß eine Verschleierung eintritt.
Der Tonerbehälter 10a und das Tonerzuführelement 10b sind in dem Tonerrahmen 12 ausgebildet, wobei die Entwicklungstrommel 10d und das Entwicklungsblatt 10e an dem Entwicklungsrahmen 13 angeordnet sind. Die Längsanlageabschnitte der Rahmen 12, 13 sind durch Ultraschallschweißen miteinander verbunden, wodurch diese Rahmen einstückig verbunden werden.
Die Entwicklungstrommel 10d, auf welcher die Tonerschicht ausgebildet wird, und die lichtempfindliche Trommel 7 sind durch einen kleinen Spalt (etwa 250 um) voneinander beabstandet. In der gezeigten Ausführungsform sind Anlageringe 10f, wie in der perspektivischen Explosionsansicht in Fig. 11 gezeigt ist, jeweils mit einem Außendurchmesser, welcher um einen Wert entsprechend dem vorstehend erwähnten Spalt größer als ein Außendurchmesser der Entwicklungstrommel 10d ist, in der Nähe der beiden axialen Enden der Entwicklungstrommel 10d und außerhalb einer Tonerbild- Erzeugungsfläche der Entwicklungstrommel angeordnet, deren Anlageringe an der lichtempfindlichen Trommel 7 außerhalb einer Erzeugungsfläche des latenten Bilds anliegen.
Ferner ist ein Zahnrad (Schrägstirnrad) 10g an einem axialen Ende der Entwicklungstrommel 10d angeordnet, so daß das Zahnrad bog zusammen mit der Entwicklungstrommel 10d in Drehung versetzt werden kann. Wenn der Entwicklungsrahmen 13 mit dem Reinigungsrahmen 14 verbunden ist, steht das Zahnrad 10g mit dem Schrägstirnrad 7c der lichtempfindlicher. Trommel 7 im Eingriff, so daß die Entwicklungstrommel 10d durch die Drehung der lichtempfindlichen Trommel 7 in Drehung versetzt werden kann. Ferner ist das Zahnrad 10g mit einem Zahnrad (nicht gezeigt) im Eingriff, welches mit dem Tonerzuführelement 10b verbunden ist, wobei das Übertragen der Drehkraft der lichtempfindlichen Trommel 7 auf das Tonerzuführelement 10b erfolgt.
Mit diesem Aufbau wird in der Bilderzeugungsoperation durch die Drehung des Tonerzuführelements 10b der Toner in dem Tonerbehälter 10a zur Entwicklungstrommel 10d transportiert, wo die Tonerschicht mit einer gleichbleibenden Dicke durch das Entwicklungsblatt 10e auf der Entwicklungstrommel 10d erzeugt wird, und dann wird der Toner auf der Entwicklungstrommel auf das elektrostatische, latente Bild übertragen, welches auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugt ist. Das Erzeugen der Tonerschicht auf der Entwicklungstrommel 10d wird durch Zuführen des Toners zu nur einer Kohleschichtfläche der Entwicklungstrommel 10d bewirkt, und eine Beziehung zwischen (a) der lichtempfindlichen Schichtfläche auf der lichtempfindlichen Trommel 7 entlang deren Längsrichtung (axiale Richtung) und (b) der durch die Ladewalze 8 beeinflußten Aufladefläche und (c) der Tonerschichterzeugungsfläche (Entwicklungsfläche) auf der Entwicklungstrommel 10d ist so gewählt, daß (a) > (b) > (c) ist.
Das Austreten des Toners in dem Tonerbehälter 10a zwischen der Entwicklungstrommel 10d und dem Entwicklungsrahmen 13 muß verhindert werden. In der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform sind die das Austreten des Toners verhindernden elastischen Dichtungen 10h an beiden Längsendabschnitten einer Öffnung 13a angeordnet, welche in dem Entwicklungsrahmen 13 ausgebildet ist und durch welche der Toner zur Entwicklungstrommel 10d zugeführt wird, und eine elastische Stoßunterlage 101 ist entlang einer unteren Kante der Öffnung 13a angeordnet, um mit der gesamten Länge der Entwicklungstrommel 10d in Kontakt zu sein.
Eine Dicke jeder das Austreten des Toners verhindernden Dichtung 10h ist gleich einer Dicke eines Stufenabschnitts, welcher an einer unteren Kante 13o des Entwicklungsrahmens 13 erzeugt ist, so daß dann, wenn die das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 10h an dem Entwicklungsrahmen 13 haften, die oberen Oberflächen der Dichtungen 10h mit der unteren Kante 13o bündig abschließen. Die Stoßunterlage 10i ist an eine obere Oberfläche des unteren Kantenabschnitts 13o durch ein doppelseitig klebendes Band (nicht gezeigt) angeklebt. Eine Länge (in Längsrichtung) der Stoßunterlage 10i ist länger als eine Länge (in Längsrichtung) der Öffnung 13a, und beide Längsendabschnitte der Stoßunterlage überlappen mit den das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 10h, und eine (in Breitenrichtung) freie Kante der Stoßunterlage wird entlang deren Länge mit einer angemessenen Drängkraft gegen die Umfangsfläche der Entwicklungstrommel 10d gedrängt.
Der Überlappungszustand zwischen der Stoßunterlage und den das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen wird nachstehend ausführlich beschrieben. Da die Dicke des Entwicklungsblatts 10e etwa 13 mm beträgt, wie in Fig. 12 gezeigt ist, können beide Längsendabschnitte des Entwicklungsblatts 10e und die das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 10h nicht überlappen, demzufolge ein schmaler Spalt 10k zwischen dem Ende des Entwicklungsblatts und jeder das Austreten des Toners verhindernden Dichtung ausgebildet wird. Die das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 10h überlappen mit der Stoßunterlage 10i in Flächen axial auswärts der Spalte 10k.
Wenn somit die Tonerschicht auf der Entwicklungstrommel 10d erzeugt wird, erfolgt das Anhaften des durch die Spalte 10k tretenden Toners tm an der Entwicklungstrommel 10d in einem Schwellzustand. Da jedoch keine das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 10h in den Drehflächen des Toners tm vorliegen, wird der Toner tm durch die Stoßunterlage 101 im Tonerbehälter 10a gesammelt und dadurch verhindert, daß der Toner aus der Arbeitseinheit austritt.
Fig. 13A zeigt ferner einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 11, und Fig. 13B zeigt einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 11. Wie in Fig. 13A gezeigt ist, stehen die das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 10h und die Stoßunterlage 101 miteinander in engem Kontakt, ohne sich an den überlappenden Fl¹chen zu biegen, und sie werden zueinander parallel. Wenn die Stoßunterlage 10i gebogen wird und sie sich nicht in zu engem Kontakt mit den das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 10h befindet, wie in Fig. 14A und Fig. 14B gezeigt ist, besteht die Gefahr, daß der Toner zwischen einem Spalt zwischen den Dichtungen und der Unterlage austritt. Da jedoch in der gezeigten Ausführungsform die Stoßunterlage 10i nicht gebogen wird und in engem Kontakt mit den das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 10h ist, kann die Gefahr des Austretens des Toners vermieden werden.
Ferner ist in der gezeigten Ausführungsform ein Anlagewinkel zwischen dem freien Kantenabschnitt der Stoßunterlage 10i und der Umfangsfläche der Entwicklungstrommel 10d durch die oberen Oberflächen der das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 10h definiert, und dort liegt keine Streuung in der Genauigkeit der oberen Oberflächen der das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen vor. Somit besteht dort im wesentlichen keine Streuung der anfänglichen Einstellgenauigkeit des Anlagewinkels. Da ferner die Stoßunterlage 10i im geraden Zustand verwendet wird, ist der Anlagewinkel der Stoßunterlage 10i über eine lange Zeitdauer kaum veränderlich. Somit kann der in dem Tonerbehälter 10a enthaltene Toner zwischen der Stoßunterlage 10i und der Entwicklungstrommel 10d kaum austreten.
Im Hinblick auf das Austreten des Toners besteht die Gefahr, daß der Toner zwischen dem Entwicklungsblatt 10e und dem Entwicklungsrahmen 13 austritt. Um dies in der beschriebenen Ausführungsform zu vermeiden, wie sie durch die Schnittansichten in Fig. 3 und Fig. 15 gezeigt ist, sind auf einem Abschnitt des Entwicklungsrahmens 13, gegen welchen das Entwicklungsblatt 10e anliegt, drei Längsrippen 13b, 13c, 13d ausgebildet, so daß sich die erste Rippe 13b und die zweite Rippe 13c gegen das Entwicklungsblatt 10e anlegen und die dritte Rippe 13d sich an ein Blattanordnungselement 10j anlegt, wie z. B. eine Metallplatte zum Anordnen des Entwicklungsblatts 10e Ferner ist eine freie Kante der zweiten Rippe 13c, welche an dem Entwicklungsblatt 10e anliegt, geschärft, so daß, wenn die erste Rippe 13b an das Entwicklungsblatt 10e angelegt wird und die dritte Rippe 13d gegen das Blattanordnungselement 10j angelegt wird, die geschärfte Kante der zweiten Rippe 13c in das aus Gummi hergestellte Entwicklungsblatt, welches eine Dicke von etwa 1,3 mm aufweist, eindringt.
Ferner ist die geschärfte Kante der zweiten Rippe 13c gekrümmt, so daß ein mittlerer Abschnitt der Kante in der Längsrichtung konvex vorsteht, etwas mehr als beide Endabschnitte der Kante. Wenn nun das Entwicklungsblatt 100e am Entwicklungsrahmen 13 angeordnet wird, kann der mittlere Längsabschnitt des Entwicklungsblatts, welches an dem Blattanordnungselement angeordnet ist, abgelenkt werden, da die Abschnitte des Blattanordnungselements 10j nahe den beiden Längskanten durch Schrauben fest angeordnet sind. Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist jedoch selbst dann, wenn der Mittelabschnitt des Blatts abgelenkt wird, da die Kante der zweiten Rippe 13c gekrümmt ist, so daß der Mittelabschnitt mehr als beide Endabschnitte vorsteht (in einer Arbeitseinheit, welche in der Lage ist, ein Bild auf einer Unterlage der Größe A4 aufzuzeichnen, ist das Vorstehen von 0,1-0,5 mm zu bevorzugen), kann die Rippe 13c zuverlässig in das Entwicklungsblatt 10e entlang der gesamten Längskante eindringen. Demgemäß liegt dort kein Spalt zwischen dem Entwicklungsrahmen 13 und dem Blatt 10e vor, so daß das Austreten des Toners zwischen dem Blatt und dem Entwicklungsrahmen verhindert wird.
Wenn ein Spalt zwischen der zweiten Rippe 13c und dem Entwicklungsblatt 10e ausgebildet ist und der Toner dazwischen austritt, da die dritte Rippe 13d an dem Blattanordnungselement 10j anliegt, wird das Austreten von Toner durch die dritte Rippe verhindert. Da insbesondere die Anlagefläche zwischen der zweiten Rippe 13c und dem Entwicklungsblatt 10e mit Bezug auf die Anlagefläche zwischen der dritten Rippe 13d und dem Blattanordnungselement 10j in einem Maß versetzt ist (d. h. nicht ausgerichtet), welches der Dicke des Ent wicklungsblatts 10e entspricht, kann der Toner durch sowohl die Anlagefläche zwischen der zweiten Rippe 13c und dem Entwicklungsblatt 10e als auch durch die Anlagefläche zwischen der dritten Rippe 13d und dem Blattanordnungselement 10j kaum aus der Arbeitseinheit austreten.
In der Entwicklungseinrichtung 10 gemäß der gezeigten Ausführungsform ist ferner eine Tonerrestmengen-Erfassungseinrichtung zum Erfassen des in dem Tonerbehälter 10a verbliebenen Toners angeordnet. Wie in Fig. 11 und Fig. 15 gezeigt, weist diese Einrichtung einen Fühlerdraht 27 aus Metall auf, welcher in einem Verbindungsbereich zwischen dem Tonerrahmen 12 und dem Entwicklungsrahmen 13 und in einem Tonerdurchgang vom Tonerbehälter 10a zur Entwicklungstrommel 10d angeordnet ist. Durch die Wirkung des Fühlerdrahts 27 als eine erste Elektrode und der Entwicklungstrommel 10d als eine zweite Elektrode wird die Spannung zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angelegt. Wenn in diesem Fall Toner zwischen den Elektroden vorliegt, wird die dazwischen vorhandene elektrostatische Kapazität erhöht, wogegen in dem Fall, wenn kein Toner zwischen den Elektroden vorliegt, die elektrostatische Kapazität vermindert ist. Demgemäß wird es durch das Erfassen der Änderung der elektrostatischen Kapazität durch einen Steuerabschnitt 60 (siehe Fig. 59) möglich, die Tonerrestmenge zu erfassen. Durch Vergleichen eines elektrischen Signals, welches die elektrostatische Kapazität darstellt, mit einem vorbestimmten Bezugswert, ist es möglich, einen "Kein Toner vorhanden"-Zustand zu erfassen. Wenn der "Kein Toner vorhanden"-Zustand durch den Steuerabschnitt 60 erfaßt wird, erfolgt z. B. das Aufleuchten einer Lampe (Alarm für Arbeitseinheitwechsel), um einen Bediener zu informieren, daß es erforderlich ist, die Arbeitseinheit B zu ersetzen. Eine zweckentsprechende Schalteinrichtung zum Erfassen der Tonerrestmenge wird nachstehend beschrieben.
Da im Hinblick auf den Verbindungsbereich zwischen dem Tonerrahmen 12 und dem Entwicklungsrahmen 13 die Längsverbindungsfläche geschweißt ist, kann der Toner durch diese Verbindungsfläche nicht austreten. Die Verbindungsflächen in der Breitenrichtung können jedoch nicht geschweißt werden, weil, wie in Fig. 11 gezeigt ist, eine in dem Tonerrahmen 12 ausgebildete Öffnung 12e durch eine Deckfolie 28 abdichtend bedeckt ist, um das Austreten des Toners in dem Tonerbehälter 10a der Arbeitseinheit B zu verhindern, und ein freies Ende der Deckfolie 28 ist durch die Verbindungsfläche in Breitenrichtung nach außen freiliegend (zwischen den Rahmen 12, 13), so daß der Bediener beim Gebrauch das freie Ende der Deckfolie 28 ziehen kann, um die Öffnung 12e freizulegen. Um das Austreten des Toners durch die Verbindungsflächen in Breitenrichtung zwischen dem Tonerrahmen 12 und dem Entwicklungsrahmen 13 zu verhindern, sind das Austreten des Toners verhindernde Dichtungen 29 an den Verbindungsflächen in Breitenrichtung angeordnet.
Da jedoch, wie vorstehend erwähnt, die Spannung an den Fühlerdraht oder die Fühlerleitung 27 angelegt wird, muß ein Ende der Fühlerleitung 27 über die Verbindungsfläche zwischen den Rahmen 12, 13 nach auswärts vorstehen, und ein Kontaktabschnitt 27a ist an dem Ende der Fühlerleitung ausgebildet. Die Fühlerleitung 27 muß schließlich nach außen über die Verbindungsflächen in Breitenrichtung (zwischen dem Tonerrahmen 12 und dem Entwicklungsrahmen 13) vorstehen, wo die das Austreten des Toners verhindernde Dichtung 29 angeklebt ist. Um die Fühlerleitung 27 auf diese Weise anzuordnen, wie in Fig. 16 gezeigt, ist eine Ausnehmung 13e in dem Entwicklungsrahmen 13 in dem Verbindungsbereich ausgebildet, und ein Klebstoff 30, wie z. B. Silikonklebstoff, wird auf die Oberfläche der Ausnehmung 13e aufgetragen, und dann wird die Fühlerleitung 27 durch Einfügen der Fühlerleitung in die Ausnehmung an den Entwicklungsrahmen 13 angeklebt. Wenn die Fühlerleitung 27 in die Ausnehmung 13e eingefügt ist, wie in Fig. 16 gezeigt, steht der auf die Oberfläche der Ausnehmung 13e aufgetragene Klebstoff 30 aus der Ausnehmung vor und zeigt eine Aufquellung. Wird der Klebstoff 30 im Aufquellzustand gehärtet, selbst wenn die das Austreten des Toners verhindernde Dichtung 29 am Rahmen 13 angeklebt ist, kann die Dichtung 29 nicht vollständig in engen Kontakt mit dem Entwicklungsrahmen 13 gelangen, wodurch oft ein Freiraum 31 die Gefahr, daß der Toner durch den Freiraum 31 austritt obgleich ein solcher Freiraum 31 klein ist.
Um dies zu vermeiden, wird in der beschriebenen Ausführungsform, wie in Fig. 17A gezeigt ist, nach dem Einfügen der Fühlerleitung 27 in die Ausnehmung 13e mit dem darin befindlichen Klebstoff 30 der aus der Ausnehmung 13e gequollene Klebstoff entlang und auf der Fühlerleitung 27 durch ein Stabelement oder dergleichen, wie in Fig. 17B gezeigt ist, flachgedrückt oder ausgeglichen (um die Fühlerleitung 27 vollständig zu bedecken). Wenn danach, wie in Fig. 17C gezeigt ist, die das Austreten des Toners verhindernde Dichtung 29 an dem Rahmen 13 angeklebt ist, kann die Dichtung 29 in engen Kontakt mit der Oberfläche (welche zu verbinden ist) des Entwicklungsrahmens 13 gelangen, ohne daß ein Freiraum vorliegt, wodurch das Austreten des Toners vollständig verhindert wird. Wenn der aufgequollene Klebstoff 30 ausgeglichen wird, wie in Fig. 17B gezeigt ist, kann neuer Klebstoff hinzugefügt werden, um den Klebstoff auszugleichen und die Fühlerleitung 27 vollständig zu bedecken.
Ferner ist der Kontaktabschnitt 27a der Fühlerleitung 27 nach außen freiliegend. Daher ist zu befürchten, daß der freiliegende Abschnitt der Fühlerleitung 27 während der Handhabung der Arbeitseinheit B durch den Bediener versehentlich gegen irgendeinen Körper stößt. Da die das Austreten des Toners verhindernde Dichtung 29 aus Urethanschaum hergestellt ist, welcher eine Dicke von etwa 4 mm aufweist und elastisch ist, wenn der freiliegende Abschnitt der Fühlerleitung 27 gegen einen Körper stößt, wie in Fig. 18A gezeigt, ist zu befürchten, daß die Fühlerleitung 27 gegenüber dem Entwicklungsrahmen 13 verschoben wird. Auch in diesem Fall wird ein kleiner Freiraum 32 zwischen dem Rahmen 13 und der Fühlerleitung 27 ausgebildet, welcher zu einem Austreten von Toner führt. Um dies in der in Fig. 18B gezeigten Ausführungsform zu vermeiden, wird ein gebogener Abschnitt 27b, welcher L-förmig gebogen und vom Entwicklungsrahmen 13 zum Tonerrahmen 12 gerichtet ist, auf der Fühlerleitung 27 er zeugt, angeordnet in dem Verbindungsbereich zwischen dem Tonerrahmen 12 und dem Entwicklungsrahmen 13. Da in diesem gebogenen Abschnitt 27b die Dichtung 29, welche die Dicke von etwa 4 mm aufweist, auf etwa 1 mm verdichtet wird, tritt die elastische Verformung nicht auf. Wenn demgemäß der Stoß auf den freiliegenden Abschnitt der Fühlerleitung 27 einwirkt, wie vorstehend beschrieben ist, verschiebt sich die Fühlerleitung 27 gegenüber der Ausnehmung 13e des Entwicklungsrahmens 13 nicht. Da somit der Freiraum, wie in Fig. 18A gezeigt, nicht ausgebildet wird, ist die Gefahr des Austretens des Toners vermeidbar.
(Das Austreten des Toners verhindernde Dichtung):
Anschließend wird die das Austreten des Toners verhindernde Dichtung 29 erläutert. Die das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 29 sind durch doppelseitig klebende Bänder an beiden Längsendabschnitten der Öffnung 12e des Tonerrahmens 12 angeklebt. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist auf der oberen Oberfläche der das Austreten des Toners verhindernden Dichtung 29, welche auf einer Seite angeordnet ist, auf welcher der Bediener die Deckfolie 28 herauszieht, eine Reißverhinderungsunterlage 29a mit einer Breite, welche geringer als eine Breite der das Austreten des Toners verhindernden Dichtung 29 ist und eine Dicke von etwa 0,01-1 mm aufweist, angeklebt.
Der Grund für das Anordnen der Reißverhinderungsunterlage 29a ist folgender. Im Gebrauch muß der Bediener die Deckfolie 28 von Hand herausziehen, um die Öffnung 12e der Arbeitseinheit B freizulegen. In diesem Fall besteht kein Problem, wenn der Bediener die Deckfolie 28 in einer Folienausziehrichtung (entsprechend der Längsrichtung der Öffnung 12e) herauszieht. Wenn jedoch, wie in Fig. 19 gezeigt, die Deckfolie in eine Richtung gezogen wird, welche mit Bezug auf die Folienausziehrichtung in einem Winkel α geneigt ist, wie in Fig. 20 gezeigt, wird die Breite der Deckfolie 28 verkleinert oder durch Zusammenfassen der Folie in einer Richtung in Falten gelegt (Aufwärtsrichtung in Fig. 20), demzu verhindernden Dichtung 29 reiben, wobei oft ein Reißen eines Abschnitts (schraffierte Fläche) der Dichtung 29 eintritt. Wenn die das Austreten des Toners verhindernde Dichtung 29 aufgerissen oder zerrissen wird, tritt der Toner durch den aufgerissenen Abschnitt der Dichtung aus, verschmiert somit die Hand des Bedieners oder fällt häufig in das Bilderzeugungsgerät und verschmutzt das bedruckte Aufzeichnungsmedium.
Wenn jedoch, wie in der gezeigten Ausführungsform, die Reißverhinderungsunterlage 29a an der das Austreten des Toners verhindernden Dichtung 29 angeklebt ist, durch welche die Deckfolie 28 herausgezogen wird, wenn die Falten während des Herausziehens der Deckfolie 28 ausgebildet werden, da die Reißverhinderungsunterlage 29a die Dichtung 29 schützt, wird das Reißen der Dichtung 29 verhindert. Demgemäß kann ungeachtet der Richtung, entlang welcher der Bediener die Deckfolie 28 herauszieht, das Austreten des Toners verhindert werden.
Ferner wird durch das Anordnen der Reißverhinderungsunterlage 29a entlang der Breite der Dichtung 29 auf einer Seite der Öffnung 12e, während die Deckfolie 28 herausgezogen wird, der an der Deckfolie 28 haftende Toner durch die Reißverhinderungsunterlage 29a abgeschabt, wodurch die Wahrscheinlichkeit des Verschmutzens der Hand des Bedieners durch die herausgezogene Deckfolie 28 ausgeschlossen wird.
Nebenbei bemerkt, wenn der Tonerrahmen 12 und der Entwicklungsrahmen 13 miteinander verschweißt sind, da die das Austreten des Toners verhindernde Dichtung 29 und die Reißverhinderungsunterlage 29a fest zwischen den Rahmen 12, 13 an deren beiden Längsenden (oberes und unteres Ende in Fig. 11) geklemmt und fest angeordnet sind, verschiebt sich die Reißverhinderungsunterlage 29a nicht gegenüber der Dichtung 29. Die Reißverhinderungsunterlage 29a wird vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welches gegenüber dem Reiben an der Deckfolie 28 beständig ist, wie z. B. Polyethylenterephthalat oder Polyethylen hoher Dichte.
Wenn ferner die Reißverhinderungsunterlage 29a, welche eine Breite geringer als die Breite der das Austreten des Toners verhindernden Dichtung 29 aufweist, an die Dichtung 29 angeklebt ist, wie in Fig. 21 gezeigt, ist die Klebposition der Unterlage 29a von einer Kante 29b der das Austreten des Toners verhindernden Dichtung 29 in der Folienausziehrichtung eine Entfernung U beabstandet. Dadurch wird während des Herausziehens der Deckfolie 28 der an der Deckfolie 28 anhaftende Toner durch die Kante 29b wirksamer abgeschabt. Ist der Abstand etwa 5 mm oder weniger gewählt, wird die das Reißen verhindernde Wirkung bezüglich der das Austreten des Toners verhindernden Dichtung 29 während des Herausziehens der Deckfolie 28 nicht verschlechtert.
Wie vorstehend erwähnt, kann die Reißverhinderungsunterlage 29a eine Breite aufweisen, welche nicht kleiner als die Breite der das Austreten des Toners verhindernden Dichtung 29 ist, so daß die Unterlage an der gesamten Oberfläche der Dichtung 29 anhaftet.
(Verschiedene Größen der lichtempfindlichen Trommel und dergleichen):
Nachstehend werden verschiedene Größen der lichtempfindlichen Trommel 7, der Ladewalze 8 und der Entwicklungstrommel 10d gemäß der gezeigten Ausführungsform sowie die Lagebeziehung zwischen diesen Elementen mit Bezug auf Fig. 22 und
Fig. 23 erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf ein solches Ausführungsbeispiel begrenzt, vielmehr können andere Größen und Lagebeziehungen sachgemäß angenommen werden.
(1) Anzahl der Zähne des Schrägstirnrads 7c 32;
(2) Durchmesser (D1) des Schrägstirnrads 7c etwa 31,85 mm;
(3) Breite (W1) des Schrägstirnrads 7c etwa 9,8 mm;
(4) Anzahl der Zähne des Zahnradflanschs 7d 43;
(5) Durchmesser (D2) des Zahnradflanschs 7d etwa 32 mm
(6) Breite (W2) des Zahnradflanschs 7d etwa 5,6 mm
(7) Länge (L1) der lichtempfindlichen Trommel 7 etwa 254 mm;
(8) Länge (L2) der lichtempfindlichen Körperbeschichtungsfläche auf der lichtempfindlichen Trommel 7 etwa 250 mm;
(9) Durchmesser (D3) der lichtempfindlichen Trommel 7 etwa 30 mm;
(10) Durchmesser (D4) der Achse 21 aus Metall der lichtempfindlichen Trommel etwa 10 mm;
(11) Länge (L3) der Entwicklungstrommel 10d etwa 246 mm;
(12) Länge (L4) der Kohleschichtfläche auf der Entwicklungstrommel 10d etwa 216 mm;
(13) Durchmesser (D5) der Entwicklungstrommel 10d etwa 16 mm;
(14) Außendurchmesser (D6) des Ringelements 10f etwa 16,5 mm;
(15) Länge (L5) des Ringelements 10f etwa 12 mm;
(16) Länge (L6) des Ringelements 10f etwa 9 mm;
(17) Außendurchmesser (D7) des Trommelanlageabschnitts des Ringelements 10f etwa 4 mm;
(18) Dicke (E1) des Trommelanlageabschnitts des Ringelements 10f etwa 0,3 mm;
(19) Breite (W3) des Trommelanlageabschnitts des Ringelements 10f etwa 16,7 mm;
(20) Anzahl der Zähne des Entwicklungstrommelzahnrads bog 17;
(21) Durchmesser (D8) des Entwicklungstrommelzahnrads 10g etwa 1.8,1 mm;
(22) Breite (W4) des Entwicklungstrommelzahnrads 10g etwa 8,3 mm;
(23) Länge (L7) des Ladevorspannungskontakts 49 etwa 7 mm;
(24) Breite (W5) des Ladevorspannungskontakts 49 etwa 7, 8 mm;
(25) Länge (L8) des Ladevorspannungskontakts 48 etwa 6 mm;
(26) Breite (W6) des Ladevorspannungs kontakts 48 etwa 9,4 mm;
(27) Durchmesser (D9) des Kontaktabschnitts 27a der Fühlerleitung 27 etwa 2 mm;
(28) Breite (W7) des Kontaktabschnitts 27a der Fühlerleitung 27 etwa 15,5 mm;
(29) Länge (L8) der Ladewalze 8 etwa 251 mm;
(30) Länge (L9) des Ladeabschnitts (Gummiabschnitt) der Ladewalze 8 etwa 225 mm;
(31) Durchmesser (D10) der Ladewalze 8 etwa 12 mm;
(32) Länge (L10) der Walzenachse 8a etwa 12 mm;
(33) Durchmesser (D11) der Walzenachse 8a etwa 6 mm.
Hier sind das Schrägstirnrad 7c und das Entwicklungstrommelzahnrad 10g sogenannte Schrägstirnräder, so daß in dem Fall, wenn das Schrägstirnrad 7c der Antriebskraft vom Bilderzeugungsgerät ausgesetzt ist und die lichtempfindliche Trommel 7 mit Spielpassung angeordnet ist, der zum Schrägstirnrad 7c gerichteten Schubkraft ausgesetzt. Somit wird die lichtempfindliche Trommel 7 durch die Schubkraft in die Schubrichtung verschoben, demzufolge die lichtempfindliche Trommel gegen den Reinigungsrahmen 14 angelegt wird und somit die lichtempfindliche Trommel in der Schubrichtung positioniert wird.
(Reinigungseinrichtung):
Die Reinigungseinrichtung 11 dient zum Entfernen des auf der lichtempfindlichen Trommel 7 rückständigen Toners, nachdem das Tonerbild auf der lichtempfindlichen Trommel 7 durch die Transfereinrichtung 4 auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen ist. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weist die Reinigungseinrichtung 11 ein Reinigungsblatt 11a auf, welches mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 in Berührung ist und angepaßt ist, den auf der lichtempfindlichen Trommel 7 rückständigen Toner abzuschaben, eine Eintauchfolie 11b, welche unter dem Blatt 11a angeordnet ist, um Toner aufzunehmen und abzuschaben, und mit der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 in Kontakt ist, und einen Verlusttonerbehälter 11c zum Sammeln des aufgenommenen Verlusttoners.
Die Eintauchfolie 11b ist mit der Oberfläche der lichempfindlichen Trommel 7 in leichter Berührung, so daß sie den Durchgang des Verlusttoners auf der lichtempfindlichen Trommel 7 zuläßt und den durch das Blatt 11a von der lichtempfindlichen Trommel 7 entfernten Toner in eine Richtung von der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 weglenkt (d. h. zum Verlusttonerbehälter 11c hin).
Ähnlich dem Entwicklungsblatt 10e ist das Reinigungsblatt 11a aus Gummi und dergleichen hergestellt und ist durch ein beidseitig klebendes Band an einem Blattanordnungselement 11d angeklebt, wobei das Blattanordnungselement durch Schrauben am Reinigungsrahmen 14 befestigt ist. Ferner ist die Eintauchfolie 11b an einer Blattanklebeoberfläche (Kantenabschnitt) 11c1 des Verlusttonerbehälters 11c durch ein beidseitig klebendes Band angeklebt.
Nun ist es erforderlich, zu verhindern, daß der in dem Verlusttonerbehälter 11c gesammelte Verlusttoner zwischen beiden Längsenden des Reinigungsblatts 11a und dem in Gegenüberlage befindlichen Reinigungsrahmen 14 austritt. Die das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen sind an beide Längsendabschnitte des Blatts 11a angeklebt. Wenn die das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen nicht vollständig in engem Kontakt mit dem Reinigungsblatt 11a sind, ist jedoch zu befürchten, daß der Toner durch einen Spalt zwischen der Dichtung und dem Blatt austritt. Wenn auf ähnliche Weise die das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen nicht mit der Eintauchfolie-Haftoberfläche 11c1 des Verlusttonerbehälter 11c in engem Kontakt sind, ist zu befürchten, daß der Toner durch einen Spalt zwischen der Dichtung und der Haftoberfläche austritt.
Um dies zu vermeiden, sind in der in Fig. 24 gezeigten Ausführungsform die das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 11e an beiden Längsenden des Reinigungsblatts 11a angeordnet. Die Abschnitte, an denen die Dichtungen 11e angeordnet sind, werden nachstehend ausführlich beschrieben. Wie in Fig. 24 und Fig. 25 gezeigt ist, sind die Dichtungen 11e an beide Endabschnitte des Verlusttonerbehälters 11c angeklebt, und beide Längsendabschnitte des Reinigungsblatts 11a sind an die Dichtungen 11e angeklebt. Ferner sind Abschirmelemente 11c3 an einer oberen Oberfläche 11c2 des Verlusttonerbehälters 11c ausgebildet, um die Berührung mit den inneren Oberflächen der entsprechenden Dichtungen 11e herzustellen.
Nachstehend wird ein Verfahren zum Anordnen der das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 11e erläutert. Zuerst wird das Reinigungsblatt 11a an dem Reinigungsrahmen 14 angeordnet, und dann werden die Dichtungen 11e in einer solchen Weise angeordnet, daß die Kanten 52 der Dichtungen in enge Berührung mit beiden Längskanten 51 des in Fig. 26 gezeigten Reinigungsblatts 11a gelangen. Wenn in diesem Fall die Breite W1 der Dichtung 11e größer als eine Entfernung L0 zwischen der Eintauchfolie-Haftoberfläche 11c1 und dem Reinigungsblatt 11a ist, wird ein Freiraum zwischen einer unteren Kante T1 der Dichtung 11e und der Eintauchfolie- Haftoberfläche 11c1 ausgebildet und somit das Austreten des Toners verursacht. Um dies in der gezeigten Ausführungsform zu verhindern, wird die Entfernung L0 größer als die Breite L1 (L0 > L1) in der Toleranz gewählt, und eine Verdichtungsmenge X wird der Dichtung 11e zugewiesen. In diesem Fall muß die Dichtung 11e an die Eintauchfolie-Haftoberfläche 11c1 angeklebt werden, während die untere Kante T1 der Dichtung gegen einen schraffiert dargestellten Abschnitt T2 der Haftoberfläche gedrängt wird. Da in der gezeigten Ausführungsform die Schirmelemente 11c3 angeordnet sind, wird der Verlusttoner am Austreten gehindert, während er seitlich entlang der Eintauchfolie-Haftoberfläche gleitet. Somit ist es möglich, die Verdichtungsmenge X der Dichtung 11e im wesentlichen in der Toleranz auf Null einzustellen.
(Rahmen):
Anschließend werden die Rahmen erläutert, welche das Gehäuse der Arbeitseinheit B ausbilden. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wird das Gehäuse der Arbeitseinheit B durch den Tonerrahmen 12, den Entwicklungsrahmen 13 und den Reinigungsrahmen 14 ausgebildet. Der Tonerrahmen 12 und der Entwicklungsrahmen 13 sind einstückig miteinander verschweißt, um einen Tonerentwicklungsrahmen C auszubilden. Der Tonerentwicklungsrahmen C ist mit dem Reinigungsrahmen 14 in einer Weise verbunden, wie weiter nachstehend beschrieben ist, um das Gehäuse der Arbeitseinheit B auszubilden. Die Rahmen 12, 13, 14 gemäß der gezeigten Ausführungsform sind durch Spritzgießen von Polystyren-Kunststoff hergestellt. Wenn die Rahmen 12, 13, 14 aus einem Material hergestellt sind, welches die Aufladeeigenschaft ähnlich der Aufladeeigenschaft der Tonerkomponente aufweist, selbst wenn der Toner während der Bilderzeugungsoperation an den Rahmen reibt, wird die unnormale Ladung infolge des Reibungsladens nicht erzeugt und somit verhindert, daß sich die Bildqualität verschlechtert.
Da in dieser Hinsicht in der beschriebenen Ausführungsform, wie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt ist (Literatur: "Surface Polymer and Electrostatics", Surface Film Molecule Design Series 5, veröffentlicht von Japan Surface Science Associates, verfaßt von Yuji Murata), das Polystyren, welches ein Material für die Rahmen ist, und das Styrace-Acrylharz, welches eine Tonerkomponente ist, beide derselben Styren-Gruppe angehören und ähnliche Aufladeeigenschaften aufweisen, wird selbst dann, wenn der Toner an den Rahmen reibt, die unnormale Ladung nicht erzeugt. Nebenbei bemerkt, "Styren-Gruppe" bedeutet ein Grundmaterial, welches Styren von 60% und mehr aufweist.

Tabelle 1 (Ladesystem)

(positives Ende)
Silikonelastomer mit Siliziumdioxid-Füllstoff
Cellulose-Schaum
Baumwolle, gewebt
Polyurethan-Elastomer
Styren-Acrylnitril-Copolymer (Material des Toner- bindemittels in der Ausführungsform)
Styren-Butadien-Copolymer
Polystyren (Material der Rahmen in der Ausführungsform)
Polyisobutylen
Polyurethan-Schaum, flexibel
Borosilikatglas, Bodenoberfläche
Polytetrafluorethylen
(negatives Ende)
Wie Fig. 7 zeigt, sind der Tonerbehälter 12a und das Tonerzuführelement 10b in dem Tonerrahmen 12 angeordnet. Ferner ist, wie in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigt, eine Vielzahl von Längsrippen 12d auf einer Außenfläche des Tonerrahmens 12 angeordnet, wobei die Rippen einen Greifabschnitt ausbilden. Die Breiten der Rippen 12d, welche auf der Außenfläche des Tonerrahmens 12 ausgebildet sind, ändern sich allmählich, um gänzlich den R-Aufbau auszubilden. Wird somit die Arbeitseinheit B eingesetzt oder mit Bezug auf das Bilderzeugungsgerät A entnommen, wird die Einsetz- und die Entnahmehandlung erleichtert, da der Bediener den Tonerrahmen 12 ohne abzugleiten leicht ergreifen kann.
Wie ferner in Fig. 7 gezeigt ist, sind die Entwicklungstrommel 10d und das Entwicklungsblatt 10e auf dem Entwicklungsrahmen 13 angeordnet. Obgleich das Entwicklungsblatt 10e, wie in Fig. 11 gezeigt, durch Anbringen beider Längsendabschnitte des Blattanordnungselements 10j angeordnet wird, an welchem das Blatt in der gezeigten Ausführungsform am Rahmen 13 durch Schrauben befestigt wird, erfolgt das Positionieren des Blattanordnungselements 10j vor dem Befestigen durch die Schrauben mit Bezug auf den Entwicklungsrahmen 13. Die Positioniervorsprünge 13g sind aufrecht auf einer Blattanordnungsoberfläche 13f des Entwicklungsrahmens 13 ausgebildet, und in dem Blattanordnungselement 10j erzeugte Löcher werden auf die Positioniervorsprünge 13g aufgepaßt, wobei das Posi tionieren des Anordnungselements mit Bezug auf den Rahmen 13 erfolgt. Wie ferner in Fig. 7 und Fig. 11 gezeigt, sind die Positioniervorsprünge 13i aufrecht auf einem Anpaßteil 13h des Entwicklungsrahmens 13 erzeugt, welcher mit dem Tonerrahmen 12 zu verbinden ist (diese Positioniervorsprünge sind auf beiden Längsendabschnitten des Entwicklungsrahmens 13 angeordnet, wie in Fig. 11 gezeigt ist), und diese Vorsprünge 13i werden in die Paßlöcher 12c eingepaßt, welche in dem Tonerrahmen 12 erzeugt sind, wobei das Positionieren der Verbindungsposition zwischen dem Entwicklungsrahmen 13 und dem Tonerrahmen 12 erfolgt.
Die beschriebene Ausführungsform ist so gestaltet, wie Fig. 27 zeigt, daß die Blattanordnungsoberfläche 13f und der Verbindungsanpaßteil 13h des Entwicklungsrahmens 13 zueinander parallel sind. Wenn somit der Entwicklungsrahmen 13 durch Spritzgießen erzeugt wird, kann der ausgeformte Rahmen nach der Formoperation nur durch Trennen der Formen 33 voneinander, in die linke und die rechte Richtung, leicht von der Form getrennt werden, da die Vorsprünge 13g zum Positionieren des Blatts und die Vorsprünge 13i zum Positionieren des Tonerrahmens parallel zueinander sind.
Wie in Fig. 7 weiterhin gezeigt ist, sind die lichtempfindliche Trommel 7, die Ladewalze 8 und das Reinigungsblatt 11a, die Eintauchfolie 11b und der Verlusttonerbehälter 11c der Reinigungseinrichtung 11 auf dem Reinigungsrahmen 14 angeordnet. Wenn das Reinigungsblatt 11a am Reinigungsrahmen 14 angeordnet wird, ähnlich dem Anordnen des Entwicklungsblatts 10e, wie vorstehend erwähnt ist, sind beide Längsendabschnitte eines Blattanordnungselements 11d, an welches das Reinigungsblatt angeklebt ist, an dem Rahmen 14 durch Schrauben befestigt. Vor dem Befestigen durch die Schrauben wird das Blattanordnungselement 11d jedoch mit Bezug auf den Rahmen 14 positioniert. Wie in Fig. 28 gezeigt, sind die Positioniervorsprünge 14d aufrechtstehend auf einer Blattanordnungsoberfläche 14c des Rahmens 14 ausgebildet, und Löcher (nicht gezeigt), welche in dem Blattanordnungselement 11d erzeugt sind, werden auf die Vorsprünge 14d aufgepaßt, wobei das Positionieren des Anordnungselements mit Bezug auf den Reinigungsrahmen erfolgt. In diesem Fall ist die Gestaltung derart, daß die Blattanordnungsoberfläche 14c rechtwinklig zu einer Formfreigaberichtung (wie durch den Pfeil in Fig. 28 gezeigt) der Formen 34 ist. Da mit dieser Anordnung die Vorstehrichtung der Positioniervorsprünge 14d, welche auf der Blattanordnungsoberfläche 14c ausgebildet sind, zur Formfreigaberichtung der Formen 34 ausgerichtet ist, wird die Gestaltung der Formen 34 erleichtert.
Der in Fig. 3 gezeigte Trommelverschluß 35 ist verschwenkbar auf dem Reinigungsrahmen 14 angeordnet. Der Trommelverschluß 35 dient zum Öffnen und Verschließen einer Öffnung, durch welche die lichtempfindliche Trommel 7 zur Transferwalze 4 in Gegenüberlage gelangt. Wie weiter nachstehend beschrieben, wird der Trommelverschluß 35 automatisch geöffnet, wenn die Arbeitseinheit B in das Bilderzeugungsgerät A eingesetzt wird, und wird automatisch verschlossen, wenn die Arbeitseinheit aus dem Bilderzeugungsgerät A entnommen wird.
(Schweißverbindung zwischen Tonerrahmen und Entwicklungsrahmen):
Die Schweißverbindung zwischen dem Tonerrahmen 12 und dem Entwicklungsrahmen 13 wird nachstehend erläutert. Die Rahmen 12, 13 werden durch Ultraschallschweißen miteinander verbunden. D. h., nachdem die Öffnung 12e des Tonerrahmens 12 durch die Deckfolie 28 verschlossen ist, wie in Fig. 29 gezeigt, wird der Tonerrahmen 12 in einen Ausnehmungsabschnitt 75a eines Aufnahmewerkzeugs 75 eingesetzt, und dann wird ein einstückig mit dem Rahmen 12 erzeugter abtrennbarer Deckfolien-Ausziehgriff 12f nach unten gebogen. Dann wird der Entwicklungsrahmen 13 mit dem Tonerrahmen 12 überlappt, und der Entwicklungsrahmen 13 wird von oben durch ein Drück- (Niederhalte-)-Werkzeug 76 gedrückt. Wenn in diesem Zustand die Ultraschallwellen auf den Tonerrahmen 12 und der. Entwicklungsrahmen 13 einwirken, werden auf dem Verbindungsanpaßteil des Tonerrahmens 12 ausgebildete Rippen 13s (Fig. 7) verschweißt, wobei die Rahmen 12, 13 verbunden werden.
Wenn die Ultraschallwellen auf die Rahmen einwirken, neigen die Rahmen 12, 13 zur Verformung in ihren Breitenrichtungen (gezeigt durch die Pfeile J in Fig. 29). Da jedoch in der gezeigten Ausführungsform Längsrippen 13t am Entwicklungsrahmen 13 ausgebildet sind, wie in Fig. 11 gezeigt ist, und das Blattanordnungselement 10j, hergestellt aus einer Metallplatte, an dem Entwicklungsrahmen angeordnet ist, weist der Entwicklungsrahmen ausreichende Festigkeit auf, um der Verformung zu widerstehen. Da der Tonerrahmen 12 ferner keine Verstärkungsrippe aufweist, zeigt der Tonerrahmen eine geringe Festigkeit und neigt im allgemeinen zum Verformen. In der beschriebenen Ausführungsform, wie in Fig. 7 und Fig. 11 gezeigt ist, sind jedoch Flansche 12g auf dem Tonerrahmen 12 an beiden Längskanten (obere und untere Enden entlang der Längsrichtung der Öffnung 12e) ausgebildet. Ein Abstand zwischen den Flanschen 12g ist im wesentlichen gleich der Länge L13 in Breitenrichtung des Anpaßteil 13h des Entwicklungsrahmens 13, so daß der Anpaßteil 13h des Entwicklungsrahmens 13 zwischen die Flansche 12g eingepaßt werden kann.
Wenn somit die Rahmen 12, 13 durch das Ultraschallschweißen miteinander verbunden werden, wird der Anpaßteil 13h des Entwicklungsrahmens 13 zwischen die Flansche 12g des Tonerrahmens 12 eingepaßt, und die Positioniervorsprünge 13i des Entwicklungsrahmens 13 werden in die Paßlöcher 12c des Tonerrahmens 12 eingepaßt. Daher ist der Tonerrahmen 12 durch die während der Ultraschallschweißoperation erzeugte Vibration kaum zu verformen, wodurch die Abweichung zwischen den Rahmen 12, 13 verhindert wird. D. h., da der Anpaßteil 13h des Entwicklungsrahmens zwischen die Flansche 12g, welche auf dem Tonerrahmen 12 entlang der oberen und unteren Kante ausgebildet sind, eingepaßt ist, wird selbst dann, wenn die Auf-und-Ab-Schwingung in der Breitenrichtung des Tonerrahmens 12 einwirkt, die Bewegung des Tonerrahmens 12 durch den Entwicklungsrahmen 13 ausgeglichen und somit das Verformen des Tonerrahmens und die Abweichung zwischen den Rahmen 12, 13 verhindert.
Wenn ferner in der gezeigten Ausführungsform die Rahmen 12, 13 miteinander verschweißt sind, da alle Rahmen aus demselben Material (Polystyren-Kunststoff) ausgebildet sind, wird die Festigkeit der Schweiß- und Klebverbindung zwischen den Rahmen 12, 13 außerordentlich erhöht. Weil der Entwicklungsrahmen 13 nicht mit dem Reinigungsrahmen 14 verschweißt wird, ist es vom Standpunkt der Erhöhung der Festigkeit der Schweiß- und Klebverbindung nicht erforderlich, den Reinigungsrahmen 14 aus demselben Material wie den Tonerrahmen 12 und den Entwicklungsrahmen 13 herzustellen.
Ferner wurde zu der vorstehend gezeigten Ausführungsform ein Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem die Positioniervorsprünge 13i des Entwicklungsrahmens 13 nur an einer Längskante des Entwicklungsrahmens angeordnet sind, doch derartige Positioniervorsprünge 13i können auch an beiden Längskanten des Entwicklungsrahmens 13 erzeugt sein. Bei diesem Vorgehen ist es möglich, das Verformen des Tonerrahmens 12 und des Entwicklungsrahmens 13 während der Schweißoperation zielgerichteter zu verhindern und die Abweichung zwischen den Rahmen 12, 13 wirksamer zu vermeiden.
Wenn ferner, wie in Fig. 31 gezeigt ist, eine Vielzahl von Positioniervorsprüngen (nicht gezeigt) des Entwicklungsrahmens und von Paßlöchern 12c (in welche die Positioniervorsprünge eingepaßt werden) des Tonerrahmens 12 nebeneinander in den Längsrichtungen der Rahmen angeordnet ist, kann die Verformung der Rahmen und die Abweichung zwischen den Rahmen wirksamer verhindert werden. Wenn dies erfolgt, können die an beiden Kanten in Breitenrichtung des Tonerrahmens 12 angeordneten Flansche 12g, wie vorstehend erwähnt, ausgelassen werden.
(Aufbau zur Erleichterung der Montage der Arbeitseinheit):
Beim Montieren der Arbeitseinheit B wird das Tonerzuführelement 10b auf dem Tonerrahmen 12 angeordnet, die Öffnung 12e des den Toner aufnehmenden Tonerbehälters 10a wird durch die Deckfolie 28 verschlossen, und die Fühlerleitung 27 wird an geordnet. Danach wird der Entwicklungsrahmen 13 mit dem Tonerrahmen verschweißt. Dann werden die Entwicklungstrommel 10d und dergleichen am Entwicklungsrahmen 13 angeordnet. In diesem Fall wird der Tonerentwicklungsrahmen C, welcher den Entwicklungsrahmen 13 und den Tonerrahmen 12 einstückig aufweist, sicher auf dem Montagetablett abgelegt, und die verschiedenen Teile werden an dem Rahmen C (siehe Fig. 33) montiert. In der gezeigten Ausführungsform ist ein Paßloch 12a in einer vorbestimmten Position in dem Tonerrahmen 12 erzeugt, wie in Fig. 32A gezeigt ist, und ein Bodenteil 12b des Tonerrahmens 12 ist flach ausgebildet. Somit kann durch das Einfügen eines Elements 36a, welches auf dem Montagetablett 36 erzeugt ist, in das Paßloch 12a der Tonerrahmen 12 auf leichte Weise fest angeordnet werden und somit das Montieren der Teile, wie z. B. die Entwicklungstrommel 10d, das Entwicklungsblatt 10e und dergleichen, erleichtert werden, was zu einer Verbesserung des Montageprozesses führt.
Auf ähnliche Weise werden Teile, wie z. B. das Reinigungsblatt 11a und dergleichen, am Reinigungsrahmen 14 angeordnet. In der beschriebenen Ausführungsform ist ein Bodenteil des Reinigungsrahmens 14 flach ausgebildet, wie in Fig. 32B gezeigt, und ein Paßloch 14e ist im Bodenteil des Reinigungsrahmens erzeugt. Wenn demgemäß die Teile, wie z. B. das Blatt 11a und dergleichen, an dem Reinigungsrahmen 14 durch Einfügen eines Paßvorsprungs 37a, erzeugt auf dem Montagetablett 37, in das Paßloch 14e montiert werden, kann der Reinigungsrahmen 14 auf einfache Weise fest angeordnet werden, wodurch die Montage der Teile, wie z. B. das Reinigungsblatts 11a und dergleichen, erleichtert wird, was zu der Verbesserung des Montageprozesses führt.
Nachstehend wird die automatische Montage mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Zuerst wird im Hinblick auf die Montage des Tonerentwicklungsrahmens C, wie in Fig. 33 gezeigt, das Montagetablett 36 über Transportwalzen 36b in eine durch den Pfeil gezeigte Richtung verschoben. In einem Schritt [1] wird das Paßloch 12a des Tonerrahmens 12 auf den Vorsprung 36a des Montagetabletts 36 aufgepaßt. In einem Schritt [2] wird das Entwicklungsblatt 10e angeordnet, und in einem Schritt [3] wird das Entwicklungsblatt 10e durch Schrauben fest angeordnet Dann wird in einem Schritt [4] die Entwicklungstrommel 10d montiert. In einem Schritt [5] wird die Entwicklungstrommel 10d fest angeordnet, und in einem Schritt [6] wird der Tonerentwicklungsrahmen C auf genommen, um ihn einem nächsten Schritt zuzuführen. Nachdem der Tonerentwicklungsrahmen C aufgenommen ist, wird das Montagetablett 36 über eine untere Hilfstrasse zurückgeführt, und der Schritt [1] wird erneut wiederholt.
Wie vorstehend erwähnt, wird es durch Anordnen des Paßabschnitts (zum Einpassen in das Montagetablett 36) in dem Tonerrahmen 12 möglich, einen Klemmschritt zum Klemmen des Tonerrahmens auszulassen und somit die Montage des Tonerrahmens 12 zu erleichtern.
Anschließend wird beim Montieren des Reinigungsrahmens 14, wie in Fig. 34 gezeigt, das Montagetablett 37 in eine durch den Pfeil gezeigte Richtung über Transportwalzen 37b verschoben. In einem Schritt [1] wird das Paßloch 14e des Reinigungsrahmens 14 auf den Vorsprung 37a des Montagetabletts 37 aufgepaßt. In einem Schritt [2] wird die Eintauchfolie 11a angeklebt, in einem Schritt [3] wird das Reinigungsblatt 11a angeordnet, und in einem Schritt [4] wird das Reinigungsblatt 11a durch Schrauben fest angeordnet. Ferner wird in einem Schritt [5] die lichtempfindliche Trommel 7 angeordnet, und in einem Schritt [6] wird die lichtempfindliche Trommel fest angeordnet. In einem Schritt [7] wird der montierte Reinigungsrahmen 14 aufgenommen, um ihn einem nächsten Schritt zuzuführen. Nachdem der Reinigungsrahmen 14 aufgenommen ist, wird das Montagetablett 37 über eine untere Hilfstrasse zurückgeführt, und der Schritt [1] wird erneut wiederholt.
Ähnlich dem Tonerentwicklungsrahmen C ist es durch Anordnen des Paßabschnitts (zum Einpassen in das Montagetablett 37) in dem Reinigungsrahmen 14 demgemäß möglich, einen Klemmschritt zum Klemmen des Reinigungsrahmens 14 auszulassen und somit die Montage des Reinigungsrahmens 14 zu erleichtern. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist der Reinigungsrahmen 14 mit Verschlußausnehmungsabschnitten 14o ausgestattet, welche durch die Montagemaschine erfaßt werden, um den Reinigungsrahmen während der automatischen Montageoperation zwischen den Stationen zu verschieben.
Die Montage des Tonerrahmens 12 und des Reinigungsrahmens 14 kann durch jede andere Einrichtung als die automatischen Montagemaschinen ausgeführt werden. Z. B. kann in einfachen Montagelinien, in denen die Rahmen von Hand unter Verwendung einfacher Werkzeuge montiert werden, und in Anwendung der Montagetabletts 36, 37 die Arbeitsproduktivität erhöht werden.
Nachdem die verschiedenen Teile am Tonerentwicklungsrahmen C, welcher den Tonerrahmen 12 und den Entwicklungsrahmen 13 einstückig aufweist, und am Reinigungsrahmen 14 montiert sind, wird der Tonerentwicklungsrahmen C mit dem Reinigungsrahmen 14 verbunden. Diesbezüglich werden die Rahmen oft auf einem Tisch abgelegt. Bevor das Verbinden des Tonerentwicklungsrahmens C mit dem Reinigungsrahmen 14 erfolgt, werden in diesem Fall die lichtempfindlichen Trommel 7, welche am Reinigungsrahmen 14 montiert ist, und die Entwicklungstrommel 10d, welche am Entwicklungsrahmen 13 montiert ist, nach auswärts freigelegt. Es ist somit zu befürchten, daß solche Elemente den Tisch berühren, wobei solche Elemente beschädigt werden können. Insbesondere die lichtempfindliche Trommel 7 ist ein wichtigstes Element zum Ausführen der Bilderzeugungsoperation, und selbst dann, wenn die Oberfläche der Trommel mehr oder weniger beschädigt ist, wird das Bild verzerrt oder verschlechtert und dadurch die Bildqualität vermindert. Daher muß der Bediener bei der Montageoperation und dergleichen, wenn der Rahmen, an welchem die lichtempfindliche Trommel 7 montiert ist oder der Rahmen, an welchem die Entwicklungstrommel 10d montiert ist, auf dem Tisch abgelegt wird, darauf achten, daß die lichtempfindliche Trommel 7 oder die Entwicklungstrommel 10d nicht mit dem Tisch in Berührung gelangt.
In der beschriebenen Ausführungsform sind die vorstehenden Abschnitte 14f an den Kanten eines offenen Endes des Reinigungsrahmens 14 ausgebildet, an welchem die lichtempfindliche Trommel 7 montiert ist, wie Fig. 35 zeigt. Die lichtempfindliche Trommel 7 ist so angeordnet, daß die lichtempfindliche Trommel im Inneren (zum Reinigungsrahmen 14 hin) angeordnet ist, von einer Linie, welche die Spitzenenden der vorstehenden Abschnitte 14f verbindet. Wenn bei diesem Aufbau, wie in Fig. 35 und Fig. 36 gezeigt, der Reinigungsrahmen 14 auf dem Tisch abgelegt ist, sind die vorstehenden Abschnitte 14f mit dem Tisch in Berührung, und die lichtempfindliche Trommel 7 ist nicht mit dem Tisch in Berührung, wodurch die Beschädigung der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 verhindert wird.
Auf ähnliche Weise sind vorstehende Abschnitte 13j auf den Kanten eines offenen Endes des Tonerentwicklungsrahmens C ausgebildet, wie in Fig. 37 gezeigt ist, an welchem die Entwicklungstrommel 10d montiert ist. Die Entwicklungstrommel 10d ist so angeordnet, daß die Entwicklungstrommel im Inneren (zum Entwicklungsrahmen 13 hin) angeordnet ist, von einer Linie, welche die Spitzenenden der vorstehenden Abschnitte 13j verbindet. Wenn bei diesem Aufbau der Entwicklungsrahmen 13, welcher mit dem Tonerrahmen 12 einstückig verbunden ist, auf dem Tisch abgelegt wird, sind die vorstehenden Abschnitte 13j mit dem Tisch in Berührung, und die Entwicklungstrommel 10d ist nicht mit dem Tisch in Berührung.
Da auf diese Weise die Entwicklungstrommel 10d oder die lichtempfindliche Trommel 7 nicht mit dem Tisch in Berührung ist, selbst wenn der Entwicklungsrahmen 13 oder der Reinigungsrahmen 14 auf dem Tisch abgelegt ist, kann die versehentliche Beschädigung der lichtempfindlichen Trommel 7 und dergleichen verhindert werden und somit die Montageoperation verbessert werden. Nachdem die verschiedenen Teile auf diese Weise am Tonerrahmen 12, am Entwicklungsrahmen 13 und am Reinigungsrahmen 14 montiert sind, wird der Entwicklungsrahmen 13 mit dem Reinigungsrahmen 14 verbunden, um die Arbeit seinheit B zu montieren. Die Verbindung zwischen den Rahmen 13, 14 wird durch Verbindungselemente 38 ausgeführt, welche in Fig. 38 gezeigt sind. Anschließend wird die Verbindung zwischen den Rahmen 13, 14 erläutert.
Das in Fig. 38 gezeigte Verbindungselement 38 weist ein Grundelement 38a mit einem Gewindeloch 38b auf, durch welches eine Schraube 39 gewindegängig eingedreht wird, einen senkrechten Abschnitt 38c und einen Federanordnungsabschnitt 38d, wobei die Abschnitte 38c, 38d an beiden Seiten des Gewindelochs 38b angeordnet sind. Der senkrechte Abschnitt 38c steht vom Grundelement 38a nach unten gerichtet vor, um einen Verbindungsvorsprung (wird weiter nachstehend beschrieben) des Entwicklungsrahmens 13 am Herausfallen zu hindern. Der Federanordnungsabschnitt 38d ist parallel zu dem senkrechten Abschnitt 38c angeordnet und ist an seinem freien Endabschnitt mit einer Feder 38e versehen, welche nach unten gerichtet mehr als der senkrechte Abschnitt 38c vorsteht. Armabschnitte 13k sind an beiden Längsenden des Entwicklungsrahmens 13 angeordnet, und ein Verbindungsvorsprung 13m steht seitlich von jedem Armabschnitt 13k vor. Ferner ist ein Federaufnahme-Ausnehmungsabschnitt 13n auf einer oberen Oberfläche jedes Armabschnitts 13k ausgebildet.
Andererseits sind Verbindungsausnehmungsabschnitte 14g, in welche die Verbindungsvorsprünge 13m eingepaßt sind, in dem Reinigungsrahmen 14 angeordnet. Ein Befestigungsabschnitt 14h ist auf jedem Ausnehmungsabschnitt 14g ausgebildet. Der Befestigungsabschnitt 14h weist ein Paßloch 14i auf, in welches der senkrechte Abschnitt 38c des Verbindungselements 38 eingepaßt wird, ein Innengewindeabschnitt 14j, in welchen die Schraube 39 eingedreht wird, und ein Durchgangsloch 14k, durch welches sich die Feder 38e erstreckt.
Um den Tonerentwicklungsrahmen C und den Reinigungsrahmen 14 zu verbinden, wie in Fig. 39A und Fig. 39B gezeigt ist, werden die Verbindungsvorsprünge 13m des Entwicklungsrahmens 13 tief in die entsprechenden Verbindungsausnehmungsabschnitte 14g des Reinigungsrahmens 14 eingepaßt, und dann werden die Verbindungselemente 38 an den Befestigungsabschnitten 14h fest angeordnet. D. h., jeder senkrechte Abschnitt 38c des Verbindungselements 38 wird in das Loch 14i eingepaßt, und die Feder 38e wird durch das Durchgangsloch 14k hindurchgeführt und wird gegen den Federaufnahme-Ausnehmungsabschnitt 13n des Entwicklungsrahmens 13 zusammengedrückt. In diesem Zustand wird die Schraube 39 in das Gewindeloch 38b eingedreht und mit dem Innengewindeabschnitt 14j fest verbunden.
Auf diese Weise werden der Tonerentwicklungsrahmen C und der Reinigungsrahmen 14 miteinander verbunden, um sich relativ gelenkig um die Verbindungsvorsprünge 13m zu bewegen, wodurch die Montage der Arbeitseinheit B abgeschlossen ist. In einem Zustand, bei dem die Rahmen 13, 14 miteinander verbunden sind, liegen Ringelemente 10f an der Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 an, bestimmen somit die Positionen der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwicklungstrommel 10d. Ferner wird durch die Federkräfte der zusammengedrückten Federn 38e die Entwicklungstrommel 10d zur lichtempfindlichen Trommel 7 hin vorgespannt. (In der gezeigten Ausführungsform ist die Federkraft der Feder 38e mit etwa 2 kg gewählt, um die Entwicklungstrommel 10d mit einer Kraft von etwa 1 kg zu drängen). Wird der Tonerentwicklungsrahmen C mit dem Reinigungsrahmen 14 verbunden, ist ferner das an dem Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnete Schrägstirnrad 7c mit dem Zahnrad bog im Eingriff, welches an dem Ende der Entwicklungstrommel 10d angeordnet ist.
Da in dem Verbindungsaufbau zwischen dem Tonerentwicklungsrahmen C und dem Reinigungsrahmen 14, gemäß der gezeigten Ausführungsform, der Tonerentwicklungsrahmen C in einer Richtung der Verbindungsausnehmungsabschnitte 14g angeordnet werden kann, können sich die Verbindungsvorsprünge 13m nach außen erstrecken (diese können sich nach innen erstrecken). Somit können die Rahmen 13, 14 mit Bezug auf die Längsrichtung (Schubrichtung) angeordnet werden, wobei die Notwendigkeit zur Anordnung von Schubanschlageinrichtungen ausgeschlossen wird.
Da ferner die Verbindungselemente 38 von oben eingefügt und fest angeordnet werden, kann der Tonerentwicklungsrahmen C gleichzeitig unter Druck gesetzt werden, wenn die Verbindungselemente 38 fest angeordnet sind. Nachdem der Tonerentwicklungsrahmen auf herkömmliche Weise mit dem Reinigungsrahmen verbunden wurde, war es erforderlich, eine Zugfeder an den Rahmen einzuhängen, um die Rahmen gegeneinander zu drücken, demzufolge ein Raum zum Anordnen der Zugfeder erforderlich war und die Federeinhängeoperation schwierig war. Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist es jedoch möglich, die Anordnung einer solchen Zugfeder auszuschließen und den Anordnungsraum für die Zugfeder einzusparen. Wenn ferner die Rahmen durch Lösen der Schrauben 39 voneinander getrennt werden, erfolgt die Freigabe der Druckkräfte der zusammengedrückten Federn 38e, wodurch das sehr leichte Demontieren der Rahmen gestattet wird, weil keine Schubanschlageinrichtung angeordnet ist.
(Arbeitseinheit-Einsetzaufbau):
Anschließend wird der Aufbau zum Anordnen der Arbeitseinheit B in dem Bilderzeugungsgerät A erläutert.
Wie in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigt und vorstehend erläutert ist, sind das linke Führungselement 17 mit dem ersten Führungsabschnitt 17a und dem zweiten Führungsabschnitt. 17b sowie das rechte Führungselement 18 mit dem ersten Führungsabschnitt 18a und dem zweiten Führungsabschnitt 18b auf dem Rahmen 15 des Bilderzeugungsgeräts ausgebildet. Entsprechend diesen Führungselementen, welche in Fig. 4 (mit der rechten Seitenfläche der Arbeitseinheit B) und in Fig. 40 (mit der linken Seitenfläche der Arbeitseinheit) gezeigt sind, stehen der Lagerabschnitt 14a und die Achse 21 (welche entlang den ersten Führungsabschnitten 17a, 18a geführt werden) von der linken und der rechten Seitenfläche des Reinigungsrahmens 14 der Arbeitseinheit B im wesentlichen in Links-/Rechts- Symmetrie vor.
Ferner sind auf der oberen Oberfläche des Reinigungsrahmens 14 an dessen beiden Längsenden Drückflächen 41 ausgebildet, wobei die Drückflächen durch Drückelemente 19 gedrückt werden, welche an dem Rahmen 15 des Bilderzeugungsgeräts angeordnet sind. Ferner sind dort Positionierausnehmungen 42 zum Aufnehmen der Anlageelemente 20 und zum Positionieren der Anlageelemente angeordnet. Außerdem steht eine Hilfsrippe 43 von der rechten Seitenfläche des Reinigungsrahmens 14 über der vorstehenden Rippe 40 vor, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Ferner ist dort ein Verbindungsabschnitt 35a zum Öffnen und Schließen des Trommelverschlusses 35 angeordnet. Der Verbindungsabschnitt 35a ist als Reaktion auf die Einsetz- und die Entnahmebewegung der Arbeitseinheit B verschwenkbar angeordnet, wobei das Öffnen und das Schließen des Trommelverschlusses 35 erfolgt, welcher mit dem Verbindungsabschnitt verbunden ist. Das Öffnen und das Schließen des Trommelverschlusses 35 wird weiter nachstehend ausführlich beschrieben.
Nun wird das Einsetzen und Entnehmen der Arbeitseinheit B im Hinblick auf das Bilderzeugungsgerät A mit Bezug auf Fig. 41 - 44 erläutert. Obgleich die linke und die rechte Seite der Arbeitseinheit B auf ähnliche Weise durch das linke Führungselement 17 und das rechte Führungselement 18 geführt werden, wird zur Verdeutlichung und Vereinfachung der Erläuterung nur das rechte Führungselement 18 beschrieben.
Wie in Fig. 41 gezeigt ist, wird zunächst, nachdem die Öffnungs-/Schließabdeckung 16 des Rahmens 15-des Bilderzeugungsgeräts geöffnet ist, die Achse 21 der Arbeitseinheit B auf dem ersten Führungsabschnitt 18a abgelegt, und die vorstehende Rippe 40 wird auf dem zweiten Führungsabschnitt 18b abgelegt. Wie in Fig. 42 gezeigt, werden dann die Achse 21 und die vorstehende Rippe 40 gleitend entlang den Führungsabschnitten 18b, 18a bewegt, um die Arbeitseinheit in den Rahmen 15 des Geräts einzufügen. Demzufolge werden die Drückflächen 41 der Arbeitseinheit B durch die Drückelemente 19 des Rahmens 15 gedrückt, wobei die Arbeitseinheit. B in den Rahmen eingefügt wird, während sie gegen den zweiten Führungsabschnitt 18b gedrängt wird.
Wenn dann, wie in Fig. 43 gezeigt ist, die vorstehende Rippe 40 über den zweiten Führungsabschnitt 18b hinausgeht, wird die Arbeitseinheit B durch die Drängkräfte der Drückelemente 19 ein wenig in eine Gegenuhrzeigerrichtung gedreht, wobei die Achse 21 auf dem ersten Führungsabschnitt 18a getragen wird. Wird die Arbeitseinheit B weiter eingeführt, wie in Fig. 44 gezeigt ist, erfolgt das weitere Drehen der Arbeitseinheit B in der Gegenuhrzeigerrichtung, demzufolge die Anlageelemente 20 des Rahmens 15 durch die Positionierausnehmungen 42 der Arbeitseinheit B betätigt werden. Wenn danach der Bediener die Arbeitseinheit B freigibt, wie in Fig. 45 gezeigt ist, fällt die Achse 21 der Arbeitseinheit B durch ihr Eigengewicht in den Lagerabschnitt 18c. In diesem Fall werden die Anlageelemente 20 vollständig durch die Positionierausnehmungen 42 betätigt, mit dem Ergebnis, daß die Arbeitseinheit B am Rahmen 15 der Bilderzeugungseinheit angeordnet wird, während sie durch die Drückelemente 19 angedrückt wird. Ferner ist in diesem Fall das Schrägstirnrad 7c der lichtempfindlichen Trommel 7 mit dem Antriebszahnrad (siehe Fig. 6) in dem Rahmen 15 im Eingriff, wobei die Übertragung der Antriebskraft zugelassen wird. Wenn die Arbeitseinheit B angeordnet ist, werden ferner die Drängkräfte der Drückelemente 19 gegen die Arbeitseinheit B durch die Absenkbewegung der Arbeitseinheit B vermindert. Somit nimmt der Bediener, der die Arbeitseinheit B eingesetzt hat, das "Klicken" wahr und erkennt leicht die Tatsache, daß die Arbeitseinheit B in der Einsetzposition angeordnet ist.
Die Anlageelemente 20 des Vorrichtungsrahmens 15 und die Positionierausnehmungen 42 der Arbeitseinheit B sind so angeordnet, daß die Anlageflächen 20a, 42a im wesentlichen parallel zueinander sind. Somit können die Anlageelemente 20 in einer solchen Weise am Rahmen 15 angeordnet werden, daß die Anlageflächen 20a im wesentlichen waagerecht angeordnet werden. Daher kann die Gestaltung der Anlageelemente 20 und das Montieren der Anlageelemente am Rahmen 15 vereinfacht oder erleichtert werden, demzufolge der Abmessungsfehler kaum auftritt. Demgemäß ist es leicht, die Arbeitseinheit B am Rahmen 15 des Bilderzeugungsgeräts exakt anzuordnen.
Eine Rolle 19b ist an jedem Drückelement 19 angeordnet, so daß der Gleitwiderstand beim Drücken der Arbeitseinheit durch die Rollen 19b minimiert wird, wenn die Arbeitseinheit B während des Drückens der Drückflächen 41 durch die Drückelemente 19 verschoben wird. Während in der gezeigten Ausführungsform die Drückflächen 41 der Arbeitseinheit B, welche durch die Rollen 19b gedrückt werden, als Oberflächenaufbau ausgebildet waren, können solche Arbeitsflächen ferner rippenförmig sein, um die Berührungsfläche zu vermindern, wobei weiterhin der Gleitwiderstand reduziert wird.
Wie ferner aus der Schnittansicht in Fig. 1 und der perspektivischen Ansicht in Fig. 4 deutlich wird, ist der obere Abschnitt der Arbeitseinheit B im wesentlichen flach ausgebildet, und die flache obere Oberfläche der Arbeitseinheit ist im wesentlichen parallel zur Arbeitseinheit- Anordnungsrichtung. Somit kann der Arbeitseinheit- Anordnungsraum in dem Rahmen 15 des Bilderzeugungsgeräts minimiert werden, und der Raum in der Arbeitseinheit B (z. B. Räume für den Tonerbehälter und den Verlusttonerbehälter) kann wirkungsvoll genutzt werden.
Wenn andererseits die Arbeitseinheit B demontiert wird, wie in Fig. 46 gezeigt ist, wird die Arbeitseinheit B ein wenig in die Gegenuhrzeigerrichtung (durch den Pfeil a gezeigt) gedreht, wobei das Gleiten der vorstehenden Rippe 40 auf dem Stufenabschnitt 18b1 des zweiten Führungsabschnitts 18b gestattet wird, demzufolge die Arbeitseinheit durch Herausziehen der Arbeitseinheit entnommen werden kann. Wenn die Arbeitseinheit B beim Drehen der Arbeitseinheit in die Gegenuhrzeigerrichtung übermäßig gedreht wird, erfolgt das Anlegen der Hilfsrippe 43 (siehe Fig. 4) gegen den Verschlußkurvenkörperabschnitt 18d angelegt (und bezüglich des linken Führungselements 17 wird die vorstehende Rippe 40 gegen den die schwingende Bewegung ausgleichenden Führungsabschnitt (siehe Fig. 5) angelegt) und dadurch die Drehung der Arbeitseinheit in Gegenuhrzeigerrichtung ausgeglichen. Wenn ferner die Arbeitseinheit eingesetzt wird, erfolgt das Einfügen der auf der rechten Seite der Arbeitseinheit vorgesehene Hilfsrippe 43 zwischen dem zweiten Führungsabschnitt 18b und dem Verschlußkurvenkörperabschnitt 18d, und die vorstehende Rippe 40, welche an der linken Seite der Arbeitseinheit angeordnet ist, wird zwischen dem zweiten Führungsabschnitt 17b und dem die schwingende Bewegung ausgleichenden Führungsabschnitt 17d eingefügt. Somit werden die Bewegungspfade beim Einsetzen und Entnehmen der Arbeitseinheit B weiter ausgeglichen, wodurch das Einsetzen und das Entnehmen der Arbeitseinheit B gleichmäßiger erfolgt.
(Trommelverschluß-Öffnungs-/Schließaufbau):
Der Trommelverschluß 35 wird als Reaktion auf die Einsetz- und Entnahmebewegung der Arbeitseinheit geöffnet und geschlossen. Nachstehend wird die Öffnungs-/Schließoperation des Trommelverschlusses erläutert.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist der Trommelverschluß 35 den Armabschnitt 35b auf, welcher um eine Achse 35c verschwenkbar angeordnet ist, und der Verbindungsabschnitt 35a ist an der Achse 35c zur Bewegung zusammen mit dem Armabschnitt 35b verschwenkbar angeordnet. Wenn somit der Verbindungsabschnitt 35a verschwenkt wird, erfolgt ebenfalls das Verschwenken des Armabschnitts 35b und damit das Öffnen und Schließen des Trommelverschlusses 35. Ferner steht ein Verbindungsvorsprung 35d vom Armabschnitt 35b vor. Durch Betätigen des Verbindungsabschnitts 35a und des Verbindungsvorsprungs 35d durch den Verschlußkurvenkörperabschnitt. 18d wird der Trommelverschluß 35 geöffnet und geschlossen. Das Öffnen und das Schließen des Trommelverschlusses wird in Verbindung mit dem Einsetzen der Arbeitseinheit B in das Bilderzeugungsgerät A mit Bezug auf Fig. 41-45 erläutert.
Wie in Fig. 41-45 gezeigt, ist der Verschlußkurvenkörperabschnitt 18d auf dem rechten Führungselement 18 angeord net und weist einen ersten Kurvenkörperabschnitt 18d1 auf, welcher durch den Verbindungsabschnitt 35a betätigt wird, und einen zweiten Kurvenkörperabschnitt 18d2, welcher durch den Verbindungsvorsprung 35d betätigt wird. Ein Neigungswinkel des ersten Kurvenkörperabschnitts 18d1 ist im wesentlichen derselbe wie jener des zweiten Führungsabschnitts 18b zum Führen des vorstehenden Abschnitts 40 der Arbeitseinheit B, und ein Neigungswinkel des zweiten Kurvenkörperabschnitts 18d2 ist größer als jener des ersten Kurvenkörperabschnitts 18d1.
Wenn die Arbeitseinheit B eingefügt und gedrückt wird, wie in Fig. 41 gezeigt ist, erfolgt das Betätigen des Verbindungsabschnitts 35a durch den ersten Kurvenkörperabschnitt 18d1 des Verschlußkurvenkörperabschnitts 18d, wie in Fig. 42 gezeigt ist, wobei der Verbindungsabschnitt 35a um die Achse 35c gedreht wird. Demzufolge wird der Armabschnitt 35b gedreht, um den Trommelverschluß 35 zu öffnen. In diesem Fall wird der Trommelverschluß jedoch nicht vollständig geöffnet, sondern ist in einem sogenannten halb geöffneten Zustand. Wenn die Arbeitseinheit B weiter gedrückt wird, wie in Fig. 43 gezeigt ist, verursacht die Drehung des Armabschnitts 35b das Lösen des Eingriffs zwischen dem Verbindungsabschnitt 35a und dem ersten Kurvenkörperabschnitt 18d1 und gleichzeitig das Zusammenwirken zwischen dem Verbindungsvorsprung 35d und dem zweiten Kurvenkörperabschnitt 18d2. Und wenn das Einsetzen der Arbeitseinheit B abgeschlossen ist, wie in Fig. 45 gezeigt, wird der Trommelverschluß 35 vollständig geöffnet, so daß das Aufzeichnungsmedium 2, welches unter der Arbeitseinheit zugeführt wird, nicht störend auf den Trommelverschluß einwirkt.
Wenn die Arbeitseinheit B aus dem in Fig. 45 gezeigten Zustand zum Entnehmen der Arbeitseinheit B aus dem Bilderzeugungsgerät A durch eine Federkraft einer Torsionsschraubenfeder 35e gezogen wird, welche mit dem Armabschnitt 35b verriegelt ist, wird der Verschlußkurvenkörperabschnitt 18d durch den Verbindungsvorsprung 35d betätigt und dann durch den Verbindungsabschnitt 35a in einer Reihenfolge entgegen gesetzt zu der vorstehend erwähnten Reihenfolge, so daß der Trommelverschluß 35 geschlossen wird.
Der vorstehend erwähnte Trommelverschluß 35 dient zum Schutz der lichtempfindlichen Trommel 7. In der gezeigten Ausführungsform, anders als der Trommelverschluß 35, ist der Laserverschluß in dem Bilderzeugungsgerät A angeordnet. Der Laserverschluß bildet eine Laserlichtpfad- Blockiereinrichtung, um zu verhindern, daß das vom optischen System 1 zur lichtempfindlichen Trommel 7 abgestrahlte Laserlicht in einem betriebsinaktiven Zustand des Geräts aus der optischen Einheit 1a (des Bilderzeugungsgeräts) austritt.
(Laserlichtpfad-Blockiereinrichtung):
Anschließend wird der Aufbau der Laserlichtpfad-Blockiereinrichtung erläutert. Wie in Fig. 47 gezeigt, ist die optische Einheit 1a mit einer Öffnung 1a1 ausgestattet, durch welche das Laserlicht auf die lichtempfindliche Trommel 7 einstrahlt, und die Laserverschlußeinrichtung 46 ist aus einer gebogenen Metallplatte erzeugt, um die Öffnung 1a1 zu bedecken. D. h., die Laserverschlußeinrichtung 46 weist einen Verschlußabschnitt 46a mit der gebogenen Metallplatte und einen Verbindungsabschnitt 46b auf, welcher links des Verschlußabschnitts angeordnet und mit diesem einstückig ausgebildet ist. Die Laserverschlußeinrichtung 46 ist über Achsen 46c verschwenkbar am Rahmen 15 des Bilderzeugungsgeräts angeordnet.
Ferner ist in der Nähe des linken Führungselements 17 zum Führen der Arbeitseinheit B ein Armelement 47 um eine Achse 47a verschwenkbar angeordnet. Das Armelement 47 weist ein freies Ende auf, welches durch den Verbindungsabschnitt 46b der Laserverschlußeinrichtung 46 betätigt werden kann und ist angeordnet, um sich gegen das Ende der Arbeitseinheit B anzulegen, wenn die Arbeitseinheit B am Rahmen 15 des Geräts angeordnet wird.
Wenn bei diesem Aufbau die Arbeitseinheit B eingefügt wird, während sie durch das linke Führungselement 17 und das rechte Führungselement 18 geführt wird, drückt ein Öffnungs- /Schließelement der Arbeitseinheit B das Armelement 47 in eine durch den Pfeil a in Fig. 47 gezeigte Richtung. Demzufolge drängt das freie Ende des Armelements 47 den Verbindungsabschnitt 46b der Laserverschlußeinrichtung 46 und dreht dabei den Verschlußabschnitt 46b in eine durch den Pfeil b gezeigte Richtung. Folglich wird die Öffnung 1a1 der optischen Einheit 1a geöffnet, so daß auf diese Weise das Einstrahlen des Laserlichts auf die lichtempfindliche Trommel 7 zugelassen wird.
Ferner wird durch eine Vorspannkraft einer Zugfeder, welche an dem Verbindungsabschnitt 46b der Laserverschlußeinrichtung 46 angeordnet ist, die Laserverschlußeinrichtung 46 immer in eine Richtung vorgespannt, um die Öffnung 1a1 zu schließen. Wenn somit der Bediener die Arbeitseinheit B aus dem Bilderzeugungsgerät A entnimmt, verschließt die Laserverschlußeinrichtung 46 automatisch die Öffnung 1a1 durch die Federkraft der Feder 47b, da die Drängkraft des Armelements 47 freigegeben wird.
Demgemäß wird anders als in dem Fall, wenn die Arbeitseinheit B in dem Bilderzeugungsgerät angeordnet wird, um die Bildaufzeichnungsoperation zu erlauben, das Laserlicht verhindert, von der optischen Einheit 1a auf die lichtempfindliche Trommel 7 und dergleichen einzustrahlen. Da ferner der Verbindungsabschnitt 46b und das Armelement 47 zum Öffnen und Schließen der Laserverschlußeinrichtung 46 in der Nähe des linken Führungselements 17 und in Gegenüberlage des rechten Führungselements 18 angeordnet sind, kann der Raum zum Anordnen dieser Elemente wirkungsvoll verwendet werden. Demgemäß ist die wirkungsvolle Nutzung des Raums erreichbar, und somit kann die Vorrichtung mit geringen Abmessungen ausgeführt werden. In der beschriebenen Ausführungsform, wie in Fig. 48 gezeigt, ist die Position, in welcher der Vorsprung 14m an dem Armelement 47 anliegt, vom Längsende der Arbeitseinheit eine Wegstrecke Y1 von etwa 5-6 mm beabstandet.
(Versatz des Greifabschnitts):
Wenn der Bediener die Arbeitseinheit B in dem Bilderzeugungsgerät A anordnet, wie in Fig. 48 gezeigt ist, drängt der Vorsprung 14m (als ein Öffnungselement wirkend), welcher an dem linken (in Längsrichtung oder in Schubrichtung) Schulterabschnitt der Arbeitseinheit B angeordnet ist, das Armelement 47 (zum Öffnen und Schließen der Laserverschlußeinrichtung 46), welches auf dem Rahmen des Geräts angeordnet ist. Im wesentlichen gleichzeitig ist die Achse 21 aus Metall (mit einem Durchmesser X1 von etwa 10 mm und einem Vorstehmaß X2 von etwa 5 mm), welche von der rechten Seite der Arbeitseinheit B vorsteht und als eine Trommelerde wirkt, in Kontakt mit einem Erdkontaktelement (elektrischer Kontakt) 51, welcher eine Federeigenschaft aufweist und auf dem Rahmen des Geräts angeordnet ist. Ferner liegt der Verbindungsabschnitt, welcher auf der rechten Seite der Arbeitseinheit B angeordnet ist, am Verschlußkurvenkörperabschnitts 18d des Rahmens an, um den Trommelverschluß 35 zu öffnen.
Wird demgemäß die Arbeitseinheit B angeordnet, ist die linke Seite der Arbeitseinheit B in der Längsrichtung einer Belastung zum Widerstehen der Vorspannkraft der Feder 47b ausgesetzt, um die Laserverschlußeinrichtung 46 zu öffnen. Andererseits ist die rechte Seite der Arbeitseinheit B einer Belastung zum Verformen des Kontaktelements 51 ausgesetzt, welches die Federeigenschaft aufweist, infolge des Kontakts zwischen der Achse 21 aus Metall und dem Erdkontaktelement 51, und einer Belastung zum Widerstehen der Vorspannkraft der Torsionsschraubenfeder 35e, um den Trommelverschluß 35 zu öffnen. In der gezeigten Ausführungsform ist zwischen den vorstehend erwähnten Belastungen die Belastung zum Öffnen des Trommelverschlusses 35 am größten. Wenn demzufolge die Arbeitseinheit B eingefügt wird, ist die Arbeitseinheit dem Belastungsversatz gegenüber einer Längsmitte C2 der Arbeitseinheit ausgesetzt.
Somit sind in der beschrieben Ausführungform, wie in Fig. 48 gezeigt ist, die Rippen 12d so angeordnet, daß die Längsmitte C1 der Rippen (welche den Greifabschnitt der Arbeitseinheit B bilden) gegenüber der Längsmitte C2 der Arbeitseinheit B zu einer Seite versetzt ist, wo der Verbindungsabschnitt 35a des Trommelverschlusses 35 und die Achse 21 aus Metall (leitfähiges Element) angeordnet sind. D. h., in der beschriebenen Ausführungsform ist die Längsmitte C1 der Rippen 12d gegenüber der Längsmitte C2 der Längslänge L11 (etwa 300 mm) der Arbeitseinheit B um etwa 10 mm versetzt (Die Längsmitte C1 der Rippen 12d ist von einer Mitte eines Aufzeichnungsmedium-Transportpfads um etwa 10 mm versetzt, wenn die Arbeitseinheit B in dem Bilderzeugungsgerät A angeordnet ist, oder ist gegenüber einer Längsmitte der lichtempfindlichen Trommel 7 der Arbeitseinheit B um etwa 10 mm versetzt).
Wenn bei diesem Aufbau die Arbeitseinheit B in dem Bilderzeugungsgerät A angeordnet wird, wie in Fig. 49 gezeigt, ergreift der Bediener die rechte Seite von der Längsmitte C2 der Arbeitseinheit B, d. h. eine Seite, an welcher der Verbindungsabschnitt 35a des Trommelverschlusses 35 angeordnet ist, um die Arbeitseinheit in den Rahmen des Geräts einzusetzen. Wird so vorgegangen, ist in der Längsrichtung der Arbeitseinheit B die Seite, auf welcher der Verbindungsabschnitt 35a angeordnet ist, einer Kraft ausgesetzt, welche etwas größer als jene auf der anderen Seite ist. Infolge des Kraftversatzes wird die Belastung zum Öffnen und Schließen des Trommelverschlusses 35 aufgehoben, wobei die Arbeitseinheit B gleichmäßig und spielfrei vollständig in das Bilderzeugungsgerät A eingefügt werden kann. Da ferner die Rippen 12d parallel zu der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet sind, welche in der Längsrichtung der Arbeitseinheit B angeordnet ist, wenn die Arbeitseinheit eingefügt wird, während die Rippen 12d ergriffen werden, kann die Längsrichtung der Arbeitseinheit leicht senkrecht zu der Arbeitseinheit- Einführrichtung gehalten werden, wobei leicht jedes Spiel an beiden Längsenden der Arbeitseinheit während des Einführens der Arbeitseinheit ausgeschlossen werden kann.
Obgleich der Greifabschnitt durch die Rippen 12d ausgebildet werden kann, wie in Fig. 48 gezeigt ist, kann er durch eine Ausnehmung 73 gebildet werden, welche in dem Rahmen erzeugt ist, wie Fig. 50 zeigt, oder kann durch einen Vorsprung oder einen Rücken 74 gebildet werden, welcher auf dem Rahmen erzeugt ist, wie Fig. 51 zeigt. D. h., der Greifabschnitt kann jeden Aufbau aufweisen, solange der Bediener ihn leicht ergreifen kann.
Während ferner in der gezeigten Ausführungsform ein Ausführungsbeispiel erläutert wurde, bei dem der Greifabschnitt gegenüber der Seite versetzt ist, auf welcher der Verbindungsabschnitt 35a des Trommelverschlusses 35 und die Achse 21 aus Metall angeordnet sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel begrenzt. Ist z. B. die Federkraft der Feder 47b der Laserverschlußeinrichtung 46 groß und die Belastung zum Widerstehen der Vorspannkraft der Spiralfeder 35e stärker als die Belastung zum Widerstehen der Vorspannkraft der Feder 47b und der Belastung zum Verformen des Kontaktelements 51, ist der Greifabschnitt zu einer Seite hin versetzt, wo der Vorsprung 14m angeordnet ist. Auf diese Weise ist der Greifabschnitt zu einer Seite hin versetzt angeordnet, wo der Rahmen dem größeren Anordnungswiderstand ausgesetzt ist, welcher infolge der Anlage zwischen den Teilen des Bilderzeugungsgeräts und dem Rahmen erzeugt wird, wenn die Arbeitseinheit in dem Bilderzeugungsgerät angeordnet wird.
(Erläuterung der elektrischen Kontakte):
Nachstehend wird die elektrische Verbindung zwischen verschiedenen Teilen erläutert, wenn die Arbeitseinheit B in dem Bilderzeugungsgerät angeordnet wird.
Wenn die Arbeitseinheit B in dem Bilderzeugungsgerät A angeordnet wird, werden verschiedene Kontaktabschnitte, welche auf der Arbeitseinheit B angeordnet sind, mit verschiedenen Kontaktabschnitten in Kontakt gebracht, welche in dem Rahmen 15 des Bilderzeugungsgeräts angeordnet sind, wobei die Ar beitseinheit B mit dem Bilderzeugungsgerät elektrisch verbunden wird. Wie in Fig. 52 gezeigt, ist der Kontaktabschnitt 27a (in der gezeigten Ausführungsform aus rostfreiem Stahl hergestellt) das leitfähige Element, welches an dem Ende der Fühlerleitung 27 zum Erfassen der Tonerrestmenge vom unteren Abschnitt des Entwicklungsrahmens 13 freigelegt ist, und der Entwicklungsvorspannungs-Kontaktabschnitt 48 (in der gezeigten Ausführungsform aus rostfreiem Stahl hergestellt) ist als das leitfähige Element zum Anlegen der Entwicklungsvorspannung an die Entwicklungstrommel 10d ebenfalls freigelegt. Ferner ist der Ladevorspannungs-Kontaktabschnitt 49 (in der Ausführungsform aus rostfreiem Stahl hergestellt) als das leitfähige Element zum Anlegen der Ladevorspannung an die Ladewalze 8 vom unteren Abschnitt des Reinigungsrahmens 14 freigelegt. In mehr besonderer Weise sind mit Bezug auf die lichtempfindliche Trommel 7 der Kontaktabschnitt 27a der Fühlerleitung 27 und der Entwicklungsvorspannungs-Kontaktabschnitt 48 auf einer Seite angeordnet, und der Ladevorspannungs-Kontaktabschnitt 49 ist auf der anderen Seite angeordnet. Der Ladevorspannungs-Kontaktabschnitt 49 ist einstückig mit dem Kontaktelement 26 (Fig. 10) ausgebildet.
In Übereinstimmung mit diesen Kontakten und mit Bezug auf die Transferwalze 4, wie in Fig. 53 gezeigt, ist ein Fühlerleitungs-Kontaktelement 50a, mit welchem der Kontaktabschnitt 27a der Fühlerleitung 27 in Kontakt ist, wenn die Arbeitseinheit B angeordnet ist, und ein Entwicklungsvorspannungs-Kontaktstift 50b, mit welchem der Entwicklungsvorspannungs-Kontaktabschnitt 48 in Kontakt ist, auf einer Seite in der Aufzeichnungsmedium-Zuführrichtung angeordnet, und ein Ladevorspannungs-Kontaktstift 50c, mit welchem der Ladevorspannungs-Kontaktabschnitt 49 in Kontakt steht, ist auf der anderen Seite angeordnet. Wie in Fig. 54 gezeigt ist, sind die Kontaktstifte 50b, 50c an den jeweiligen Halteeinrichtungsabdeckungen 50d angeordnet, damit sie nicht aus den Halteeinrichtungsabdeckungen herausgleiten und können von den Halteeinrichtungsabdeckungen vorstehen. Die Kontaktstifte sind durch Federn 50f aufwärts gerichtet vorgespannt und sind elektrisch mit der Verdrahtungsstruktur auf einem elektrischen Substrat 50e verbunden, an welchem die Halteeinrichtungsabdeckungen 50d über die Federn 50f angeordnet sind. Ferner ist zwischen den Kontaktabschnitten 48, 49, an welchen die Kontaktstifte 50b, 50c anliegen, der Ladevorspannungs-Kontaktabschnitt 49 bogenförmig ausgebildet, welcher gerade Abschnitte und einen gekrümmten Abschnitt aufweist, welcher die geraden Abschnitte verbindet, so daß die Krümmung auf einer Seite des verschwenkbaren Scharniers 16a der Öffnungs-/Schließabdeckung 16 ausgebildet ist. Wenn somit die Öffnungs-/Schließabdeckung 16 um das Scharnier 16a in eine durch den Pfeil c gezeigte Richtung verschwenkend geschlossen wird, nachdem die Arbeitseinheit B angeordnet ist, kann der dem Scharnier 16a nächste Ladevorspannungs- Kontaktabschnitt 49 und welcher den minimalen Drehradius aufweist, gleichmäßig und wirkungsvoll mit dem Kontaktstift 50c in Kontakt gebracht werden.
Ferner ist die Achse 21 zum Tragen eines Endes der lichtempfindlichen Trommel 7 aus Metall hergestellt, und die lichtempfindliche Trommel 7 ist über die Achse 21 aus Metall geerdet. Wie in Fig. 6 und Fig. 48 gezeigt, ist schließlich ein Erdkontaktelement 51, welches eine über ein Chassis des Rahmens 15 und dergleichen geerdete Blattfeder aufweist, an dem Lagerabschnitt 18a des rechten Führungselements 17 angeordnet, auf welchem die Achse 21 angeordnet ist, wenn die Arbeitseinheit B angeordnet ist, und in dem Zustand, wenn die Arbeitseinheit angeordnet ist, befindet sich die Achse 21 in Kontakt mit dem Erdkontaktelement 51.
Nun wird die Anordnung der elektrischen Kontakte mit Bezug auf Fig. 52 erläutert. Wie in Fig. 52 gezeigt ist, sind die Kontakte 48, 49 auf der Seite der lichtempfindlichen Trommel 7 in Gegenüberlage der Seite angeordnet, auf welcher das Schrägstirnrad 7c angeordnet ist, und auf der anderen Seite (auf welcher das Schrägstirnrad 7c angeordnet ist) der lichtempfindlichen Trommel 7 ist die Achse 21 aus Metall als der Trommelerdkontakt angeordnet. In einer Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7, d. h. in der Aufzeichnungsmedium-Zuführrichtung, ist das Entwicklungsvorspannungs-Kontaktelement 48 auf einer Seite der Trommel (Seite zur Entwicklungseinrichtung 10 hin) angeordnet, und das Ladevorspannungs-Kontaktelement 49 ist auf der anderen Seite (Seite zur Reinigungseinrichtung 10 hin) angeordnet. Die Achse 21 aus Metall als der Trommelerdkontakt steht nach außerhalb des Rahmens 14 vor und ist auf einer Drehmittellinie der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet.
Das Entwicklungsvorspannungs-Kontaktelement 48 und das Ladevorspannungs-Kontaktelement 49 sind ferner entlang einer Linie mit Bezug auf die Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet und sind auf beiden Seiten des Zahnradflanschs (Stirnrad) 7d und der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet. Zusätzlich sind die Kontaktelemente 48, 49 einwärts der Außenendfläche des Zahnradflanschs 7d in der Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet. Mit diesem Aufbau ist es möglich, die Größe in Längsrichtung der Arbeitseinheit B zu vermindern und somit die Arbeitseinheit mit geringen Abmessungen auszuführen.
Wie vorstehend erwähnt, ist ferner das Ladevorspannungs- Kontaktelement 49 nach auswärts gebogen. D. h., das Kontaktelement 49 weist den geraden Abschnitt auf, welcher zu einem Vorderende wird, wenn die Arbeitseinheit angeordnet wird, und ist vom geraden Abschnitt gebogen. Wenn bei diesem Aufbau die Arbeitseinheit B in dem Bilderzeugungsgerät A angeordnet wird, kann selbst dann, wenn die Verteilung des Anlagewinkels zwischen dem Ladevorspannungs-Kontaktelement 49 und dem Ladevorspannungs-Kontaktstift 50c des Bilderzeugungsgeräts auftritt, eine solche Verteilung aufgenommen werden, wodurch sich das Ladevorspannungs-Kontaktelement 49 an den Ladevorspannungs-Kontaktstift 50c zuverlässig und wirkungsvoll anlegt. Obgleich das Ladevorspannungs- Kontaktelement 49 nach vorwärts gerichtet angeordnet ist, wenn die Arbeitseinheit B in dem Bilderzeugungsgerät A eingesetzt wird, werden das Kontaktelement 49 und der Kontakt stift 50c während der Arbeitseinheit-Einsetzoperation nicht beschädigt.
Weiterhin ist der Kontaktabschnitt 27a der Fühlerleitung 27 zum Erfassen der Tonerrestmenge in dem Tonerbehälter 10a der Entwicklungseinrichtung 10 auf der Seite des Bilderzeugungsgeräts auf derselben Seite wie das Entwicklungsvorspannungs- Kontaktelement 48 mit Bezug auf die Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet und ist von der lichtempfindlichen Trommel 7 mehr als das Entwicklungsvorspannungs- Kontaktelement 48 auf einer Querseite (zur Entwicklungseinrichtung 10 hin) der lichtempfindlichen Trommel 7 beabstandet.
Da beim Anordnen der Kontakte in der vorstehend beschriebenen Weise das Ladevorspannungs-Kontaktelement 49 von der Achse 21 aus Metall als der Erdkontakt beabstandet ist, besteht keine Gefahr des Erzeugens der schwimmenden Kapazität zwischen den Kontakten, wobei die Ladespannung stabilisiert wird, um die Ladeungleichmäßigkeit zu vermeiden. D. h., wenn der Trommelerdkontakt in der Nähe anderer Kontakte angeordnet ist, wird die schwimmende Kapazität zwischen der Verdrahtung und den Kontakten erzeugt, welche um den Trommelerdkontakt und solchen anderen Kontakten angeordnet sind, mit dem Ergebnis, daß die Wechselspannungen, welche für das Entwickeln, für das Laden und für das Erfassen der Tonerrestmenge verwendet werden, zu Fehlern neigen. Insbesondere in dem Fall der Ladewalze, welche mit der lichtempfindlichen Trommel 7 in Kontakt ist, um letztere zu laden, da die Konstantstromregelung ausgeführt wird, wenn die Wechselspannung infolge der schwimmenden Kapazität schwankt, ist zu befürchten, daß sich die Bildqualität verschlechtert. Im Gegensatz dazu kann durch das Anordnen der Kontakte wie in der gezeigten Ausführungsform die schwimmende Kapazität ausgeschlossen werden und so die Wechselspannung unveränderlich oder normal erhalten werden, wobei die Ladeungleichmäßigkeit ausgeschlossen wird.
Da ferner das Entwicklungsvorspannungs-Kontaktelement 48 und das Ladevorspannungs-Kontaktelement 49 auf beiden Seiten mit Bezug auf die lichtempfindliche Trommel 7 angeordnet sind, kann die nachteilige elektrische Beeinflussung zwischen diesen Kontakten vermieden werden.
Im Hinblick auf die vorstehende Beschreibung wird in der vorliegenden Ausführungsform beim Montieren der Arbeitseinheit B die Achse 21 aus Metall an dem Reinigungsrahmen 14 angeordnet, welcher die lichtempfindliche Trommel 7 trägt, in der Richtung, welche nach außerhalb der Trommel 7 vorsteht, mit Bezug auf die Axialrichtung der Trommel 7, und das Ladevorspannungs-Kontaktelement 49 ist auf der Seite in Gegenüberlage der Achse 21 aus Metall mit Bezug auf die Axialrichtung der Trommel angeordnet. Ferner ist an dem Tonerentwicklungsrahmen C, welcher die Entwicklungseinrichtung 10 trägt, das Entwicklungsvorspannungs-Kontaktelement 48 angeordnet. Dieses Entwicklungsvorspannungs-Kontaktelement 48 ist in der Axialrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet, wenn der Reinigungsrahmen 14 und der Tonerentwicklungsrahmen C miteinander verbunden sind. Danach werden die Rahmen 14 und C miteinander verbunden, um die Arbeitseinheit B zu montieren.
(Tonerrestmengenerfassungs- und Arbeitseinheit- Anordnungserfassungsschaltungen):
Anschließend wird die Tonerrestmengenerfassung und die Arbeitseinheit-Anordnungserfassung in diesem Gerät erläutert. In diesem Gerät, wie vorstehend beschrieben, wird die Restmenge des Toners in der Arbeitseinheit B auf der Grundlage der Änderung der elektrostatischen Kapazität zwischen der Fühlerleitung 27 erfaßt, welche an der Arbeitseinheit und der Entwicklungstrommel 10d angeordnet ist. Eine in Fig. 55 gezeigte Schaltung ist angeordnet.
In der in Fig. 55 gezeigten Schaltung bilden die Entwicklungstrommel 10d und die Fühlerleitung 27 die gleichwertigen Kondensatoren. Eine Hochspannungs-Energiequelle HV legt eine rechteckformige Wechselspannung (Vpp = etwa 1600 V) an die Entwicklungstrommel 10d an. Die Hochspannung von der Hochspannungs-Energiequelle HV weist das rechteckförmige Einschwingen und das rechteckförmige Abschwingen auf und wird als die abgeleitete Wellenform ANT durch die elektrostatische Kapazität zwischen der Entwicklungstrommel 10d und der Fühlerleitung 27 und den Widerständen R1, R2 erfaßt. Eine Diode D1 ist eine Klemmdiode, welche die Minusausgabe aufweist. Die abgeleitete Wellenform ANT wird durch die Widerstände R1, R2 spannungsgeteilt, und es erfolgt eine Spitzenerfassung durch eine erste Extremwert-Schaltung, welche einen Operationsverstärker OA1, eine Diode D2 und einen Kondensator C1 aufweist, und wird in ein Gleichspannungssignal umgewandelt. Ein Widerstand R3 dient zum Entladen des Kondensators C1.
Die elektrostatische Kapazität zwischen der Entwicklungstrommel 10d und der Fühlerleitung 27 hängt von einer Tonermenge ab, welche zwischen der Entwicklungstrommel 10d und der Fühlerleitung 27 vorliegt. D. h., da sich die Dielektrizitätskonstante zwischen den Leitern erhöht, wenn der Toner zwischen beiden Leitern vorliegt, steigt die elektrostatische Kapazität zwischen den Leitern. Demgemäß nimmt die Dielektrizitätskonstante zwischen den Leitern ab, und die elektrostatische Kapazität sinkt ebenfalls, wenn sich die Tonermenge verringert, und die durch die erste Maximalwert-Schaltung erfaßte Spannung wird vermindert, wenn sich die Tonermenge verringert.
Andererseits wird die von der Hochspannungs-Energiequelle HV abgegebene Energie der Entwicklungstrommel 10d zugeführt und wird ebenfalls einer Ableitungsschaltung zugeleitet, welche einen Bezugskondensator C2, einen Widerstand R4, einen Widerstand R5 (Potentiometer) und einen Widerstand R6 aufweist. Eine Diode D3 ist eine Klemmdiode mit einer Minusausgabe. Die durch das Potentiometer R5 erfaßte abgeleitete Wellenform wird durch eine zweite Extremwert-Schaltung, welche einen Operationsverstärker OA2, eine Diode D4, einen Kondensator C3 und einen Entladewiderstand R7 aufweist, in ein Gleichspannungssignal umgewandelt. Das Potentiometer R5 wird so abgeglichen, daß die Ausgabe der zweiten Extremwert- Schaltung einen gewünschten Bezugswert (etwa 2,7 V in der gezeigten Ausführungsform) aufweist.
Die Ausgabe (Potential des Kondensators C1 → Wert Entsprechend der Tonerrestmenge) der ersten Extremwert-Schaltung und die Ausgabe (Potential des Kondensators C3 → Bezugswert) der zweiten Extremwert-Schalteinrichtung werden durch einen Komparator CO1 verglichen, und es erfolgt die Ausgabe als ein Signal, welches die Tonerrestmenge darstellt. Wenn demgemäß die angemessene Tonermenge zwischen der Entwicklungstrommel 10d und der Fühlerleitung 27 verbleibt, ist das Potential des Kondensators C1 höher als das Potential des Kondensators C3, und die Ausgabe des Komparators CO1 nimmt einen HIGH-Pegel an. Ist die Tonermenge zwischen der Bntwicklungstrommel 10d und der Fühlerleitung 27 vermindert, ist das Potential des Kondensators C1 niedriger. Wenn das Potential des Kondensators C1 unter das Potential des Kondensators C3 abgesunken ist, nimmt die Ausgabe des Komparators einen LOW-Pegel an. Daher ist es möglich, die Tonerrestmenge auf der Grundlage der Ausgabe des Komparators CO1 zu erfassen.
In der gezeigten Ausführungsform wird ebenfalls erfaßt, ob die Arbeitseinheit B in dem Bilderzeugungsgerät A angeordnet ist oder nicht. Wenn in der in Fig. 55 gezeigten Schaltung das Potential des Kondensators C1 kleiner als ein Bezugspotential E wird (etwa 1 V in der gezeigten Ausführungsform), nimmt der Ausgang eines Komparators CO2 den LOW-Pegel an, und dadurch wird beurteilt, daß die Arbeitseinheit B nicht in dem Bilderzeugungsgerät A angeordnet ist.
Wenn z. B. die Energiequelle auf EIN geschaltet ist, gibt die Steuereinrichtung zum Steuern des Geräts die rechteckförmige Wechselspannung aus der Hochspannungs-Energiequelle HV an die Entwicklungstrommel 10d ab. Wenn jedoch die Arbeitseinheit B nicht in dem Bilderzeugungsgerät angeordnet ist, wird das Signal dem Operationsverstärker OA1 nicht zu geleitet, da die lichtempfindliche Trommel 7, die Entwicklungstrommel 10d und die Fühlerleitung 27 in der Schaltung in Fig. 55 nicht vorhanden sind. Demgemäß wird in diesem Fall das Potential des Kondensators C1 gleich Null. Somit ist es durch Einstellen des Bezugspotentials E auf die Plusspannung, welche einigen Spielraum bezüglich des Null-Pegels und gegenüber dem Potential aufweist, welches niedriger als das Potential des Kondensators C1 ist, wenn der Toner in der Arbeitseinheit aufgebraucht ist, möglich, das Vorliegen/Fehlen der Arbeitseinheit B zu erfassen.
Ein Spannungsverhältnis zwischen dem Erfassungspegel des Vorliegens der Tonerrestmenge und dem Erfassungspegel des Vorliegens der angeordneten Arbeitseinheit ist in Fig. 56 gezeigt. In Fig. 56 kann eine Erfassungsbezugsspannung (Potential des Kondensators C3) für das Vorliegen/Fehlen der Tonerrestmenge auf einen Alarmpegel eingestellt werden, um zu informieren, wenn die Tonermenge nicht ausreichend ist, um das Aufzeichnen auszuführen. In der gezeigten Ausführungsform wird die Bezugsspannung durch das Abgleichen des Potentiometers R5 (bei der Herstellung) auf die elektrostatische Kapazität (etwa 7,5 pF) entsprechend dem Fall justiert, wenn die Tonermenge von etwa 20 g zwischen der Entwicklungstrommel 10d und der Fühlerleitung 27 vorliegt. Ferner kann die Erfassungsbezugsspannung für das Vorliegen /Fehlen der Arbeitseinheit durch Spannungsteilung der Spannung der Energiequelle durch Widerstände bereitgestellt werden.
Während in der Schaltung nach Fig. 55 der Komparator CO2 verwendet wurde, um das Vorliegen/Fehlen der anzuordnenden Arbeitseinheit zu erfassen, können anstelle dieses Komparators, wie in einer Schaltung in Fig. 57 gezeigt ist, Invertiereinrichtungen IN1, IN2 verwendet werden, welche den angemessenen Begrenzerpegel aufweisen. Auch in diesem Fall ist es notwendig, den Erfassungsspannungspegel von der Fühlerleitung 27 durch die Widerstände R1, R2, R4, R5, R6 so zu justieren, daß die Ausgänge der Invertiereinrichtuncren IN1, IN2 keine LOW-Pegel annehmen, wenn kein Toner in der Arbeitseinheit vorliegt.
Wird bezüglich der Erfassung des Vorliegens/Fehlens der anzuordnenden Arbeitseinheit, wie in Fig. 58 gezeigt, die Ausgabe des Kondensators C1 über einen Pufferverstärker BA der Steuereinrichtung zugeleitet und die A/D-Wandlung ausgeführt, wird die Erfassung zuverlässiger.
(Steuerabschnitt):
Anschließend wird das Steuersystem des Bilderzeugungsgeräts A mit Bezug auf ein in Fig. 59 gezeigtes Funktionsblockdiagramm kurz beschrieben.
In Fig. 59 weist ein Steuerabschnitt 60 zum Steuern des gesamten Bilderzeugungsgeräts eine CPU auf, wie z. B. einen Mikrocomputer, einen ROM, zum Speichern eines Steuerprogramms für die CPU und verschiedener Daten, und einen RAM, welcher als ein Arbeitsbereich für die CPU verwendet wird und angepaßt ist, um zeitweise verschiedene Daten zu speichern.
Der Steuerabschnitt 60 nimmt Signale von einer Sensorgruppe 61 auf, welche einen Blattstausensor und dergleichen aufweist. Ferner nimmt der Steuerabschnitt ein Signal von einer Tonerrestmengen-Erfassungseinrichtung 61a zum Erfassen der Tonerrestmenge in der Arbeitseinheit auf der Grundlage der Änderung der elektrostatischen Kapazität zwischen der Entwicklungstrommel 10d und der Fühlerleitung 27 auf. Weiterhin nimmt der Steuerabschnitt ein Bildsignal von einem Host (Datenanbieter) 62 auf, wie z. B. ein Computer, eine Textverarbeitungseinrichtung oder dergleichen.
Auf der Grundlage solcher Informationen steuert der Steuerabschnitt 60 verschiedene Prozesse, wie z. B. Belichtung 63, Ladung 64 (Ladewalze 8 und dergleichen), Entwicklung 65 (Entwicklungstrommel 10d und dergleichen), Transfer 66 (Transferwalze 4 und dergleichen), Fixierung 67 (Fixierwalze 5b und dergleichen) und Zuführung 68 des Aufzeichnungsmediums (Ausrichtwalzen 3d1, 3d2, Austragwalzen 3f1, 3f2 und dergleichen). Ferner steuert der Steuerabschnitt die Ansteuerung eines Hauptantriebsmotors 71 über eine Zähleinrichtung 70 zum Zählen der Anzahl der Impulse, welche von dem Steuerabschnitt an eine Ansteuereinrichtung 69 anzulegen sind.
In der gezeigten Ausführungsform nimmt der Steuerabschnitt 60 ferner ein Signal auf, das darstellt, daß kein Toner vorliegt, welches als ein Ergebnis der Erfassung der Tonerrestmenge erzeugt wird und den Alarm 72 für das Ersetzen der Arbeitseinheit auslöst (z. B. durch Einschalten einer Lampe oder eines Summers).
(Bilderzeugungsoperation):
Anschließend wird die Bilderzeugungsoperation erläutert, welche ausgeführt wird, nachdem die Arbeitseinheit B in dem Bilderzeugungsgerät A angeordnet ist.
Wenn das Aufzeichnungsmedium 2 auf dem in Fig. 1 gezeigten Unterlagenzuführtablett 3a angeordnet ist und das Anordnen des Aufzeichnungsmediums durch einen Sensor (nicht gezeigt) erfaßt ist oder wenn die Kassette 3h, welche das Aufzeichnungsmedium 2 vorhält, eingesetzt ist und die Kopierstarttaste gedrückt ist, beginnt die Aufnahmewalze 3b oder 31 sich zu drehen, und die paarigen Trennwalzen 3c1, 3c2 uni die paarigen Ausrichtwalzen 3d1, 3d2 werden in Drehung versetzt, um das Aufzeichnungsmedium 2 der Bilderzeugungsstation zuzuführen. In Übereinstimmung mit der Zuführzeitsteuerung der paarigen Ausrichtwalzen 3d1, 3d2 wird die lichtempfindliche Trommel 7 in die durch den Pfeil in Fig. 1 gezeigte Richtung in Drehung versetzt, und durch Anlegen der Ladevorspannung an die Ladewalze 8 wird die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 gleichmäßig aufgeladen. Dann wirkt das Laserlicht entsprechend dem Bildsignal vom optischen System 1 durch den Belichtungsabschnitt 9 auf die lichtempfindliche Trommel 7 ein, wobei als Reaktion auf das Einstrahlen des Lichts ein latentes Bild auf der Trommel erzeugt wird.
Zur selben Zeit, wenn das latente Bild erzeugt wird, erfolgt der Antrieb der Entwicklungseinrichtung 10 der Arbeitseinheit B, um das Tonerzuführelement 10b in Drehung zu versetzen und somit den Toner in dem Tonerbehälter 10a der Entwicklungstrommel 10d zuzuführen, wo Tonerschicht auf der Entwicklungstrommel 10d erzeugt wird. Durch Anlegen der Spannung, welche dieselbe Polarität und das Potential wie die Ladepolarität der lichtempfindlichen Trommel 7 aufweist, an die Entwicklungstrommel 10d wird das latente Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 7 als das Tonerbild sichtbar gemacht. Das Aufzeichnungsmedium 2 wird zwischen die lichtempfindliche Trommel 7 und die Transferwalze 4 zugeführt, und durch das Anlegen der Spannung, welche die Polarität entgegengesetzt zu jener des Toners aufweist, an die Transferwalze 4 wird das Tonerbild auf der lichtempfindlichen Trommel 7 auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen. Nach der Übertragungsoperation wird die lichtempfindliche Trommel 7 weiter in die durch den Pfeil in Fig. 1 gezeigte Richtung gedreht, währenddessen der auf der lichtempfindlichen Trommel 7 rückständige Resttoner durch das Reinigungsblatt 11a abgeschabt wird, und der abgeschabte Toner wird in dem Verlusttonerbehälter 10c gesammelt.
Andererseits wird das Aufzeichnungsmedium 2, auf welches das Tonerbild übertragen worden ist, zur Fixiereinrichtung 5 transportiert, wo das Tonerbild durch Wärme und Druck auf dem Aufzeichnungsmedium 2 fixiert wird. Danach wird das Aufzeichnungsmedium 2 durch die Austragwalzen 3e, 3f1, 3f2 auf den Austragabschnitt 6 ausgetragen. Während im Hinblick auf die Fixiereinrichtung in der gezeigten Ausführungsform die sogenannte Wärmefixiertype verwendet wurde, sind andere Fixiereinrichtungen, wie z. B. die Druckfixiertype, anwendbar.
(Wiedergewinnung der Arbeitseinheit):
Anschließend wird die Wiedergewinnung der Arbeitseinheit gemäß der gezeigten Ausführungsform erläutert. Wenn früher der Toner in der Arbeitseinheit aufgebraucht oder verbraucht war, wurde die Arbeitseinheit entsorgt. Somit wurden auch die wiederverwendbaren Teile, wie z. B. Walzen, ebenfalls zusammen mit der Arbeitseinheit entsorgt. Unter Berücksichtigung des Umweltschutzes werden in jüngster Zeit jedoch verschiedene elektrische Ausrüstungen und elektronische Einrichtungen nicht wie üblich entsorgt, sondern Teile solcher Einrichtungen und Ausrüstungen werden wiedergewonnen (wiederaufbereitet oder wiederverwendet), um die Ressourcen zu erhalten, Energie zu sparen und die Umweltverschmutzung zu vermindern.
Da in der Arbeitseinheit gemäß der gezeigten Ausführungsform die Teile, wie z. B. die Ladeelemente, Entwicklungselemente oder Reinigungselemente, eine lange Lebensdauer aufweisen, können solche Teile noch verwendet werden, nachdem der Toner in der Arbeitseinheit verbraucht ist. Daher werden neuerdings die Arbeitseinheiten gesammelt, in welchen der Toner aufgebraucht ist, und die wiederverwendbaren Teile werden wieder aufbereitet.
Nachstehend wird das Verfahren der Wiedergewinnung der Arbeitseinheit beschrieben. Das Verfahren der Wiedergewinnung der Arbeitseinheit weist die folgenden Schritte auf, welche sind: (1) Sammeln, (2) Sortieren, (3) Zerlegen, (4) Auswählen, (5) Reinigen, (6) Prüfen und (7) erneutes Montieren.
Diese Schritte werden nachstehend ausführlich erläutert.
(1) Sammeln:
Die gebrauchten Arbeitseinheiten werden mit Hilfe der Anwender und des Servicepersonals in einem Sammelzentrum erfaßt.
(2) Sortieren:
Die gebrauchten Arbeitseinheiten, welche in den verschiedenen Sammelzentren erfaßt wurden, werden einem Arbeitsein heit-Wiedergewinnungsbetrieb zugeleitet. Die gesammelten Arbeitseinheiten werden typentsprechend sortiert.
(3) Zerlegen:
Die sortierten Arbeitseinheiten werden zerlegt, um Teile zu entnehmen.
(4) Auswählen:
Die entnommenen Teile werden geprüft, um sie auswählen zu können oder sie in wiederverwendbare Teile und nicht wiederverwendbare Teile zu trennen, welche beschädigt sind oder deren Lebensdauer abgelaufen ist.
(5) Reinigen:
Nur die Teile, welche zur Auswahl gelangt sind, werden gereinigt, um neue Teile wiederzuverwenden.
(6) Prüfen:
Nach dem Reinigen werden die Teile geprüft, ob ihre Funktionen in ausreichendem Maß wiederhergestellt sind und sie wiederverwendet werden können.
(7) Erneutes Montieren:
Eine neue Arbeitseinheit wird unter Verwendung der Teile, welche die Prüfung bestanden haben, montiert.
Bei der Wiedergewinnung werden die Ladewalze 8 und die Entwicklungstrommel 10d und dergleichen durch erneutes Montieren wiederverwendbar, und die Rahmen 12, 13, 14 werden zerkleinert, um das Material wiederzugewinnen. Wenn in diesem Fall die Rahmen 12, 13, 14 aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind und diese Rahmen gemeinsam zerkleinert werden, erfolgt das Vermischen der unterschiedlichen Materialien, so daß sich die mechanischen Eigenschaften des wiederge wonnenen Materials verschlechtern. Somit muß jeder Rahmen 12, 13, 14 getrennt oder unabhängig zerkleinert werden. Da jedoch der Tonerrahmen mit dem Entwicklungsrahmen verschweißt ist, müssen diese Rahmen durch Zerschneiden voneinander getrennt werden, wodurch der Wiedergewinnungsprozeß erschwert wird. Da im Gegensatz dazu, gemäß der gezeigten Ausführungsform, wie vorstehend erwähnt, der Tonerrahmen 12, der Entwicklungsrahmen 13 und der Reinigungsrahmen 14 aus demselben Material (Polystyren-Kunststoff) erzeugt sind, werden selbst dann, wenn diese Rahmen 12, 13, 14 gemeinsam zerkleinert werden, um Granulat herzustellen, die mechanischen Eigenschaften des Materials nicht verschlechtert, wodurch der Wiedergewinnungsprozeß verbessert wird.
Da in der gezeigten Ausführungsform ferner der Polystyren- Kunststoff, welcher ein Material für die Rahmen ist, das ähnliche Material für die Komponente des Toners darstellt (beide gehören zur Styren-Gruppe), werden selbst dann, wenn die Rahmen in einem Zustand zerkleinert werden, bei dem die Reinigung der gebrauchten Arbeitseinheit unvollständig ist und der Toner an den Rahmen haftet, die mechanischen Eigenschaften des Materials nicht verschlechtert, im Gegensatz zu dem Fall, bei dem die unterschiedlichen Materialien vermischt werden.
Da der Reinigungsrahmen 14 vom Tonerentwicklungsrahmen C abgetrennt werden kann, ist es nicht notwendig, den Reinigungsrahmen aus demselben Material wie den Tonerentwicklungsrahmen zu erzeugen, solange diese Rahmen unabhängig voneinander zerkleinert werden. Der Reinigungsrahmen wird jedoch vorzugsweise aus demselben Material wie der Tonerentwicklungsrahmen C erzeugt, wenn diese Rahmen aus dem Material hergestellt werden, welches ähnlich dem Material der Tonerkomponente ist. Der Reinigungsrahmen 14 muß jedoch die mechanische Festigkeit aufweisen, welche ausreichend ist, um die lichtempfindliche Trommel 7 und dergleichen zu tragen. Ist jedoch, wie in der gezeigten Ausführungsform, der Reinigungsrahmen 14 aus Polystyren-Kunststoff hergestellt, welcher dasselbe Material wie das des Tonerentwicklungsrahmens C darstellt, ist die mechanische Festigkeit des Reinigungsrahmens geringer als jene eines Reinigungsrahmens, welcher aus Polyphenylenoxid (PPO) oder Polyphenylenether (PPE) hergestellt ist. Wie in Fig. 60 gezeigt, wird daher der Reinigungsrahmen 14, gemäß der gezeigten Ausführungsform, mit einem oberen Wandabschnitt 14n (Fig. 4, Fig. 7 und Fig. 47 - 51) zum Bedecken eines oberen Abschnitts der lichtempfindlichen Trommel 7 zwischen beiden Seitenwänden 14p (des Rahmens 14) zum Tragen der Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 7 ausgestattet, wodurch die Seitenwände 14p verstärkt werden.
Ferner sind Teilwände 14q in dem Verlusttonerbehälter 11c angeordnet, um das Innere des Verlusttonerbehälters in eine Vielzahl von Kammern zu unterteilen, und Verstärkungsrippen 14r sind auf den Wänden jeder Kammer auf jener Seite angeordnet, wodurch der Reinigungsrahmen verstärkt wird. Die Teilwände 14q begrenzen die unerwünschte Längsbewegung des in dem Verlusttonerbehälter 11c enthaltenen Toners, wodurch verhindert wird, daß der Verlusttoner aus dem Verlusttonerbehälter 11c austritt. Durch das Verstärken des Reinigungsrahmens 14, wie vorstehend erwähnt, kann selbst dann, wenn der Reinigungsrahmen 14 aus demselben Material (Polystyren- Kunststoff) wie der Tonerentwicklungsrahmens C erzeugt ist, die ausreichende mechanische Festigkeit erzielt werden.
[Andere Ausführungsformen]
Anschließend werden andere Ausführungsformen verschiedener Teile der vorstehend erwähnten Arbeitseinheit und des Bilderzeugungsgeräts beschrieben.
(Ladeeinrichtung)
Während in der vorstehend beschriebenen Ausführungsfarm ein Ausführungsbeispiel erläutert wurde, bei dem die axiale Verschiebebewegung der Ladewalze 8 durch das Anlegen eines Endes der Walzenachse 8a gegen den Anlageabschnitt 24a des Lagers 24 ausgeglichen wurde, kann in einer anderen Ausfüh rungsform, wie in Fig. 61 und Fig. 62 gezeigt, ein Ende der Walzenachse 8a durch ein Lager 52 getragen werden, welches eine zylindrische Bohrung 52a aufweist. Wenn in diesem Aufbau die Walzenachse 8a in eine durch den Pfeil in Fig. 61 gezeigte Richtung vorgespannt wird, liegt eine Endfläche der Walzenachse 8a an einem Boden 52b der Bohrung 52a an, wodurch die Walzenachse positioniert wird. Demgemäß ist mit diesem Aufbau derselbe Vorteil wie mit jenem in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erreichbar. Das Lager 52 wird vorzugsweise aus einem Material erzeugt, wie. z. B. Polyacetal, welches gute Gleiteigenschaften gegenüber dem Metall aufweist, ähnlich dem Lager 24 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform.
Ferner kann in dem Lager 52 eine seitliche Ausnehmung 52c ausgebildet sein, wie in Fig. 63 gezeigt ist, und die Walzenachse 8a kann zwangsweise in das Lager eingefügt werden, wobei sich die Ausnehmung 52c elastisch verformt. Durch diesen Aufbau wird die Montierbarkeit der Ladewalze 8 verbessert. Wenn die Ausnehmung 52c beim Anordnen der Arbeitseinheit B ferner nach unten weisend ausgerichtet ist, wird es selbst in dem Fall möglich, wenn eine geringe Menge Zerspanungsrückstände in der zylindrischen Bohrung 52a verbleibt, da solche Zerspanungsrückstände durch die Ausnehmung 52c fallen und aus der Bohrung 52a entfernt werden, daß sich die Walzenachse 8a in der Bohrung 52a gleichmäßig dreht.
Während in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen ein Ausführungsbeispiel erläutert wurde, bei dem ein Ende der Walzenachse 8a durch das Lager 24 oder das Lager 52 getragen wurde, kann die Drehachse der Entwicklungstrommel 103 oder dergleichen ferner durch das Lager 24 oder das Lager 52 getragen werden.
Während in der ersten Ausführungsform das Ausgleichelement 14b angeordnet war, um die plastische Verformung des Kontaktelements 26 zu verhindern, wenn die Walzenachse 8a verschoben wurde, kann in einer anderen Ausführungsform, wie in Fig. 64 gezeigt ist, eine Rippe 53 auf dem Reinigungsrahmen 14 als ein Ausgleichelement angeordnet werden, und das Kontaktelement 26 kann durch Warmverstemmen oder dergleichen an der Rippe 53 fest angeordnet werden. Bei diesem Aufbau wird selbst in dem Fall, wenn die Ladewalze 8 einer durch den Pfeil in Fig. 64 gezeigten Kraft P ausgesetzt ist, das Kontaktelement 26 an die Rippe 53 angelegt, wobei das weitere Verformen des Kontaktelements verhindert wird. Somit ist es selbst dann, wenn die Arbeitseinheit B beim Gebrauch herabfällt und während des Transports der Arbeitseinheit die Kraft P erzeugt wird, möglich, die Beschädigung des. Kontaktelements 26 zu verhindern.
Wie in Fig. 65 gezeigt, kann ferner ein Stoßdämpfer 54, hergestellt aus Gummi oder dergleichen, an einer Seitenfläche der Rippe 53 durch ein beidseitig klebendes Band angeklebt werden, so daß der Stoßdämpfer zwischen der Rippe 53 und dem Kontaktelement 26 eingefügt ist. Durch diesen Aufbau ist es selbst dann, wenn die Ladewalze 8 einer durch den Pfeil gezeigten Kraft P ausgesetzt wird, mit dem Stoßdämpfer 54 möglich, die plastische Verformung des Kontaktelements 26 zu verhindern. Wenn ferner der Endabschnitt des Kontaktelements 26 nicht parallel mit einer Endfläche der sich drehenden Walzenachse 8a in Kontakt ist, gelangt das Kontaktelement 26 exzentrisch mit der Endfläche der Walzenachse 8a in Kontakt und erzeugt somit Schwingungen und/oder Geräusche. Da in dieser Ausführungsform jedoch der Stoßdämpfer 54 angeordnet ist, kann die Schwingung gedämpft werden, wodurch das Entstehen von Geräuschen verhindert wird.
(Entwicklungseinrichtung):
Während in der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform die drei Rippen 13b, 13c, 13d auf dem Entwicklungsrahmen 13 erzeugt waren und das scharfkantige Ende der zweiten Rippe 13c in das Entwicklungsblatt 10e eindrang, wie in Fig. 15 gezeigt ist, braucht das Ende der zweiten Rippe nicht unbedingt keilförmig zu sein, und im Hinblick auf das Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 66 gezeigt ist, kann die Kante der zweiten Rippe 13c pfeilförmig geschliffen sein, und das vordere Ende der Rippe 13c kann kräftig gegen das Entwicklungsblatt 10e gedrängt werden.
Weiterhin war in der ersten Ausführungsform, wie in Fig. 18 gezeigt ist, der gebogene Abschnitt 27b in der Fühlerleitung 27 ausgebildet, so daß sich die Fühlerleitung 27 nicht gegenüber dem Ausnehmungsabschnitt 13e des Entwicklungsrahmens 13 verschob, wenn der Stoß auf den freiliegenden Abschnitt der Fühlerleitung 27 einwirkte. Der Aufbau des gekrümmten Abschnitts 27b ist jedoch nicht auf den in Fig. 18 gezeigten Aufbau begrenzt, sondern kann halbkreisförmig sein, wie in Fig. 67A gezeigt ist, oder trapezförmig, wie in Fig. 67B gezeigt.
Um das Verschieben der Fühlerleitung 27 zu verhindern, anders als durch das Anordnen des gekrümmten Abschnitts 27b, wie in Fig. 68 gezeigt ist, kann in dem Entwicklungsrahmen 13 ein Ausschnitt 13p erzeugt werden, und die Fühlerleitung 27 kann durch den Ausschnitt 13p hindurchgeführt werden. Bei diesem Aufbau verschiebt sich die Fühlerleitung 27 selbst dann nicht gegenüber dem Entwicklungsrahmen 13, wenn die Fühlerleitung 27 einer durch den Pfeil in Fig. 68 gezeigten äußeren Kraft ausgesetzt wird, so daß das Ausbilden des Freiraums oder des Spalts zwischen dem Entwicklungsrahmen 13 und der das Austreten des Toners verhindernden Dichtung 29 vermieden wird.
Ferner kann anstelle des Ausschnitts 13p, wie in Fig. 69 gezeigt ist, eine runde Bohrung 13q mit einem Durchmesser, welcher den Durchgang der Fühlerleitung 27 gestattet, in dem Entwicklungsrahmen 13 erzeugt werden, und die Fühlerleitung 27 kann durch die zylindrische Bohrung 13q hindurchgeführt werden. Auch bei diesem Aufbau, ähnlich dem Ausschnitt 13p, verschiebt sich die Fühlerleitung 27 nicht gegenüber dem Entwicklungsrahmen 13, selbst wenn die Fühlerleitung 27 einer durch den Pfeil in Fig. 69 gezeigten äußeren Kraft ausgesetzt wird.
Während in der ersten Ausführungsform ferner das Positionieren der Entwicklungstrommel 10d in deren Drehrichtung nicht erläutert wurde, kann ein solches Positionieren durch das Anlegen eines Endes der Drehachse der Entwicklungstrommel gegen ein Lagerelement bewirkt werden, ähnlich der Ladewalze 8, und das Lagerelement kann zylindrisch sein, wie in Fig. 61-63 gezeigt ist. Wenn außerdem nicht nur die Entwicklungstrommel 10d, sondern auch nichtmagnetischer Toner verwendet wird, erfolgt das Ausbilden der Tonerschicht auf der Entwicklungstrommel 10d durch eine Auftragwalze. In diesem Fall kann die Auftragwalze durch das Anlegen eines Endes einer Walzenachse der Auftragwalze an ein Lagerelement positioniert werden, welches denselben Aufbau aufweist, wie vorstehend erwähnt ist.
(Reinigungseinrichtung):
Während in der vorstehend erwähnten Ausführungsform, wie in Fig. 12, Fig. 13A und Fig. 13B gezeigt, ein Ausführungsbeispiel erläutert ist, in dem die Stoßunterlage 101 durch die das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 10b. überlappt ist, kann der in Fig. 12, Fig. 13A und Fig. 13B gezeigte Aufbau auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Reinigungseinrichtung (Reinigungsblatt 11a, Eintauchfolie 11b, das Austreten des Toners verhindernde Dichtungen 11e) und der lichtempfindlichen Trommel 7 berücksichtigt werden. D. h., die Eintauchfolie 11b kann durch die das Austreten des Toners verhindernden Dichtungen 11e nach außerhalb beider Längsenden des Reinigungsblatts 11a überlappt werden.
(Anderes):
Die Arbeitseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung ist in geeigneter Weise anwendbar, um nicht nur ein einfarbiges Bild zu erzeugen, wie vorstehend erwähnt ist, sondern auch ein Mehrfarbenbild (z. B. ein Zweifarbenbild, ein Dreifarbenbild oder ein Vollfarbenbild), durch Anordnen einer Vielzahl von Entwicklungseinrichtungen 10.
Ferner ist als ein Entwicklungsverfahren ein herkömmliches Zweikomponenten-Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren, ein Kaskaden-Entwicklungsverfahren, ein "Touch-down"-Entwicklungsverfahren oder ein "Nebel"-Entwicklungsverfahren anwendbar.
Während im Hinblick auf die Ladeeinrichtung in der ersten Ausführungsform eine sogenannte Kontaktladungstype verwendet wurde, kann ein herkömmlicher Ladeaufbau verwendet werden, in welchem drei Wände, ausgebildet aus Wolframdrähten, durch eine Abschirmung aus Metall, wie z. B. Aluminium, umschlossen sind, und positive oder negative Ionen, erzeugt durch das Anlegen von Hochspannung an die Wolframdrähte, auf die lichtempfindliche Trommel 7 übertragen werden, welche dabei die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 gleichmäßig aufladen.
Die Ladeeinrichtung kann eine Blattype (Ladeblatt),eine Kissentype, eine Blocktype, eine Stangentype oder eine Drahttype sein, anders als die vorstehend erwähnte Walzentype.
Weiterhin kann die Reinigungseinrichtung zum sauberen Entfernen des auf einem Bildtragelement, wie z. B. die lichtempfindlichen Trommel 7, rückständigen Resttoners durch ein Blatt, eine Fellbürste und/oder eine Magnetbürste gebildet werden.
Bezüglich des Bildtragelements kann als ein lichtempfindlicher Körper ferner z. B. ein organischer Halbleiter (OPC), amorphes Silizium (A-Si), Selen (Se), Zinkoxid (ZnO) oder Cadmiumsulfid (CdS) verwendet werden, und die Form des Bildtragelements ist nicht auf die Trommel begrenzt, sondern kann ein Band sein.
Weiterhin weist die Arbeitseinheit B einen elektrophotografischen, lichtempfindlichen Körper als ein Bildtragelement und mindestens eine Prozeßeinrichtung auf. Demgemäß kann die Arbeitseinheit ein Bildtragelement und eine Ladeeinrichtung einstückig als eine Einheit aufweisen, welche entfernbar in einem Bilderzeugungsgerät angeordnet werden kann, oder kann einstückig ein Bildtragelement und eine Entwicklungseinrichtung als eine Einheit einschließen, welche in einem Bilderzeugungsgerät entfernbar angeordnet werden kann, oder kann einstückig ein Bildtragelement und eine Reinigungseinrichtung als eine Einheit aufweisen, welche entfernbar in einem Bilderzeugungsgerät angeordnet werden kann, oder kann einstückig ein Bilderzeugungselement und zwei oder mehrere Prozeßeinrichtungen als eine Einheit aufweisen, welche in einem. Bilderzeugungsgerät entfernbar angeordnet werden kann, als auch die vorstehend erwähnte eine.
D. h., die Arbeitseinheit weist einstückig einen elektrophotografischen, lichtempfindlichen Körper und eine Ladeeinrichtung, eine Entwicklungseinrichtung oder eine Reinigungseinrichtung als eine Einheit auf, welche in einem Bilderzeugungsgerät entfernbar angeordnet werden kann, oder weist einstückig einen elektrophotografischen, lichtempfindlichen Körper auf sowie mindestens eine der nachstehenden Einrichtungen: eine Ladeeinrichtung, eine Entwicklungseinrichtung und eine Reinigungseinrichtung, als eine Einheit, welche in einem Bilderzeugungsgerät entfernbar angeordnet werden kann, oder weist einstückig einen elektrophotografischen, Lichtempfindlichen Körper und mindestens eine Entwicklungseinrichtung als eine Einheit auf, welche in einem Bilderzeugungsgerät entfernbar angeordnet werden kann.
Während in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen die Laserstrahl-Druckvorrichtung als Bilderzeugungsgerät erläutert wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Laserstrahl-Druckvorrichtung beschränkt, sondern kann auf andere Bilderzeugungsgeräte angewendet werden, wie z. B. eine LED-Druckvorrichtung, eine elektrophotografische Kopiervorrichtung, ein Faksimilesystem oder eine Textverarbeitungseinrichtung.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend erwähnt, die Rahmen, welche das Gehäuse der Arbeitseinheit ausbilden, aus demselben Material erzeugt sind, kann das Verschweißen der Rahmen zuverlässig und mit hoher Festigkeit ausgeführt werden.
Da ferner die Rahmen aus Material hergestellt sind, welches dem des Toners beim Wiedergewinnen ähnlich ist, werden selbst dann, wenn die Rahmen, welche daran anhaftenden Toner aufweisen, zerkleinert werden, die mechanischen Eigenschaften des Materials nicht verschlechtert, im Gegensatz zu dem Fall, bei dem unterschiedliche Materialien vermischt werden. Demgemäß ist es beim Wiedergewinnen nicht erforderlich, die Rahmen unabhängig zu trennen, und die Reinigungsoperation kann erleichtert werden.
Da weiterhin die Rahmen aus Material erzeugt werden, welches die Aufladungseigenschaften ähnlich dem Entwickler aufweist, tritt selbst dann, wenn der Entwickler während der Bilderzeugungsoperation an den Rahmen reibt, das unnormale Aufladen nicht ein, und somit wird ein Bild hoher Qualität erzeugt.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend erwähnt, das Vorliegen/Fehlen der anzuordnenden Arbeitseinheit durch die Einrichtung zum Erfassen der Restmenge des Entwicklers unter Verwendung der Änderung der elektrostatischen Kapazität erfaßt wird, ist es nicht notwendig, mechanische Teile, wie z. B. einen Kontaktschalter und eine Betätigungseinrichtung, zu verwenden, im Gegensatz zu der herkömmlichen Erfassung des Vorliegens/Fehlens der Arbeitseinheit. Somit ist es möglich, eine Kostensenkung zu erreichen und eine Arbeitseinheit sowie ein Bilderzeugungsgerät zu schaffen, welche geringe Abmessungen aufweisen.
Auf diese Weise ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, das Vorliegen/Fehlen des Entwicklers in der Arbeitseinheit zu erfassen, ohne daß die Arbeitseinheit und das Bilderzeugungsgerät teuer und sperrig sind.
Ferner ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, das Vorliegen/Fehlen der anzuordnenden Arbeitseinheit zu erfassen, ohne daß die Arbeitseinheit und das Bilderzeugungsgerät teuer und sperrig sind.

Claims

1. Elektrophotographische Arbeitseinheit, die in einem Bilderzeugungsgerät herausnehmbar angeordnet ist, wobei die Arbeitseinheit (B) mit einer Gehäuseeinrichtung aufweist:

- eine drehbare lichtempfindliche Trommel (7),

- ein getriebenes Zahnrad (7c) koaxial zur Trommel,

- eine Ladeeinrichtung (8), welche zum Aufladen der Trommel unter Verwendung einer vom Gerät erzeugten Ladevorspannung betreibbar ist,

- eine Entwicklungseinrichtung (10) mit einer Tonerzuführung, welche zum Entwickeln latenter Bilder auf der Trommel unter Verwendung einer vom Gerät erzeugten Entwicklungsvorspannung betreibbar ist, und

- eine Reinigungseinrichtung (11), welche zum Reinigen der Trommel betreibbar ist,

wobei die Gehäuseeinrichtung eine erste Öffnung (9) zum Durchtritt von Licht zur Trommel aufweist, um auf dieser ein latentes Bild zu erzeugen, und eine zweite Öffnung zum Übertragen der entwickelten Bilder von der Trommel auf das Transfermaterial,

wobei die Arbeitseinheit angepaßt ist, durch Bewegen in eine Richtung im allgemeinen quer zur Trommelachse und anschließendes Drehen um eine sich quer zur Arbeitseinheit erstreckenden Achse in eine Wirkposition des Geräts in das Bilderzeugungsgerät eingefügt zu werden,

wobei die Trommel in der Gehäuseeinrichtung relativ zur allgemeinen Einfügerichtung in einem Vorderabschnitt angeordnet ist,

gekennzeichnet durch:

- ein Tonererfassungselement (27), um in dem Gerät auf der Grundlage einer elektrostatischen Kapazität, welche sich abhängig vom Vorliegen oder vom Fehlen des dem Bildtragelement zuzuführenden Toners verändert, ein Signal zu erzeugen, welches das Vorliegen oder das Fehlen von Toner anzeigt,

- einen Massekontakt (21) auf einer Seite der Gehäuseeinrichtung, angrenzend an ein Ende der lichtempfindlichen Trommel, und

- einen Ladevorspannungskontakt (49), einen Entwicklungsvorspannungskontakt (48) und einen Tonererfassungselementkontakt (27a), welche alle auf der Seite in Gegenüberlage der Gehäuseeinrichtung angeordnet sind, wobei der Ladevorspannungskontakt (49) und der Entwicklungsvorspannungskontakt (48) angrenzend an die lichtempfindliche Trommel und relativ zur allgemeinen Einfügerichtung jeweils vor und hinter der lichtempfindlichen Trommel angeordnet sind und der Tonererfassungselementkontakt (27a) relativ zur allgemeinen Einfügerichtung hinter dem Entwicklungsvorspannungskontakt angeordnet ist.

2. Arbeitseinheit gemäß Anspruch 1, wobei die Entwicklungseinrichtung eine Entwicklungstrommel aufweist und das Tonererfassungselement ein Leitelement aufweist, welches von der Entwicklungstrommel in einem vorbestimmten Abstand angeordnet ist, wobei eine Restmenge des Entwicklers durch eine sich ergebende Änderung der elektrostatischen Kapazität zwischen der Entwicklungstrommel und dem Leitelement erfaßbar ist.

3. Arbeitseinheit gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Gehäuseeinrichtung einen vorderen Gehäuseabschnitt mit der Ladeeinrichtung, der Reinigungseinrichtung und der lichtempfindlichen Trommel aufweist und einen hinteren Gehäuseabschnitt mit der Entwicklungseinrichtung aufweist, wobei der vordere und der hintere Gehäuseabschnitt zur relativen Verschwenkbewegung um eine Achse quer zu der Trommel miteinander verbunden sind, wobei der Massekontakt und der Ladevorspannungskontakt auf dem vorderen Gehäuseabschnitt angeordnet sind und der Entwicklungsvorspannungskontakt sowie der Tonererfassungselementkontakt auf dem hinteren Gehäuseabschnitt angeordnet sind.

4. Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät zur Verwendung mit einer Arbeitseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gerät einen Hohlraum aufweist, in welchem die Arbeitseinheit aufnehmbar ist, eine Anordnung (17) zum Führen der Arbeitseinheit beim Einfügen in den Hohlraum zum Bewegen in eine Richtung quer zu der Trommelachse und danach zum Zulassen des Drehens der Arbeitseinheit um eine Achse, welche sich quer zu der Arbeitseinheit erstreckt, eine Einrichtung (17c, 19, 20) zum Tragen der Arbeitseinheit in der Wirkposition, ein Antriebszahnrad zum Eingriff mit dem getriebenen Zahnrad der Arbeitseinheit, wenn diese in der Wirkposition ist, eine Einrichtung (1) zum Einleiten von Licht durch die erste Öffnung der Arbeitseinheit, wenn diese in der Wirkposition ist, und eine Einrichtung (4) zum Transportieren des Transfermaterials entlang der zweiten Öffnung der Arbeitseinheit, wenn diese in der Wirkposition ist, gekennzeichnet durch: einen Massekontakt (51), welcher auf einer Seite des Hohlraums und angrenzend an ein Ende der lichtempfindlichen Trommel angeordnet ist, wenn die Arbeitseinheit in der Wirkposition ist, zum Betätigen und Erden des Massekontakts der Arbeitseinheit, wenn diese in der Wirkposition ist, eine Einrichtung zum Erzeugen einer Ladevorspannung und zum Zuführen der Ladevorspannung zu einem Ladevorspannungskontakt (50c), welcher auf der anderen Seite des Hohlraums und relativ zur allgemeinen Einfügerichtung vor der lichtempfindlichen Trommel angeordnet ist, wenn die Arbeitseinheit in der Wirkposition ist, und welche den Ladevorspannungskontakt der Arbeitseinheit betätigt, wenn diese in der Wirkposition ist, eine Einrichtung zum Erzeugen einer Entwicklungsvorspannung und zum Zuführen der Entwicklungsvorspannung zu einem Entwicklungsvorspannungskontakt (50b), welcher auf der anderen Seite des Hohlraums und relativ zu der allgemeinen Einfügerichtung hinter der lichtempfindlichen Trommel angeordnet ist, wenn die Arbeitseinheit in der Wirkposition ist, und welche den Entwicklungsvorspannungskontakt der Arbeitseinheit betätigt, wenn diese in der Wirkposition ist, einen Tonererfassungskontakt (61a), welcher auf der anderen Seite des Hohlraums und relativ zu der allgemeinen Einfügerichtung hinter dem Entwicklungsvorspan nungskontakt des Geräts angeordnet ist, und welche den Tonererfassungskontakt der Arbeitseinheit betätigt, wenn diese in der Wirkposition ist, und eine Einrichtung, welche mit dem Tonererfassungskontakt des Geräts zum Bestimmen einer Tonerrestmenge in der Arbeitseinheit verbunden ist.

5. Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 4, wobei die Einrichtung, welche mit dem Tonererfassungskontakt des Geräts verbunden ist, ebenfalls betrieben werden kann, um zu bestimmen, ob eine Arbeitseinheit in dem Gerät in der Wirkposition angeordnet ist oder nicht.

6. Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät gemäß Anspruch 4 oder 5 in der Form einer elektrophotographischen Kopiermaschine, eines Laserstrahldruckers, eines LED-Strahldruckers oder einer Faksimilemaschine oder ein Teil einer elektrophotographischen Kopiermaschine, eines Laserstrahldruckers, eines LED-Strahldruckers oder einer Faksimilemaschine ausbildend.

7. Kombination einer Arbeitseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 und eines Geräts gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6 zur gemeinsamen Verwendung.