DE69719895T2

DE69719895T2 - Arbeitseinheit und elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69719895T2
Application number: DE69719895T
Authority: DE
Inventors: Isao Ikemoto; Toshiyuki Karakama; Kazuyoshi Odagawa; Shinichi Sasaki; Kazushi Watanabe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 2003-11-13
Anticipated expiration: 2017-09-27
Also published as: HK1009516A1; KR100298137B1; CN1145849C; EP0833229A2; AU3926197A; JPH10105020A; EP0833229A3; US6070028A; JP3492109B2; DE69719895D1; CN1188260A; EP0833229B1; AU702433B2; KR19980025030A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND BEMERKUNGEN ZUM STAND DER TECHNIK

Die Erfindung betrifft eine Arbeitseinheit und ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät.
Hier erzeugt das elektrophotographische Bilderzeugungsgerät ein Bild auf einem Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung eines elektrophotographischen Bilderzeugungsprozesses. Beispiele des elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräts schließen ein elektrophotographisches Kopiergerät, einen elektrophotographischen Drucker (Laserstrahldrucker, LED- Drucker oder dergleichen), ein Faksimilegerät und ein Textverarbeitungssystem oder dergleichen ein.
Die Arbeitseinheit enthält einstückig ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element und eine Aufladevorrichtung, eine Entwicklungsvorrichtung oder eine Reinigungsvorrichtung und kann in bezug auf eine Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgeräts abnehmbar angeordnet werden. Sie kann einstückig das elektrophotographische, lichtempfindliche Element und mindestens eine der Vorrichtungen, die Aufladevorrichtung, die Entwicklungsvorrichtung und die Reinigungsvorrichtung, aufweisen. In einem anderen Beispiel kann sie das elektrophotographische, lichtempfindliche Element und mindestens die Entwicklungsvorrichtung enthalten.
In einem elektrophotographischen Bilderzeugungsgerät, das den elektrophotographischen Bilderzeugungsprozeß anwendet, wird die Arbeitseinheit verwendet, welche das elektrophotographische, lichtempfindliche Element und eine Prozeßvorrichtung anwendet, die auf das elektrophotographische, lichtempfindliche Element einwirken kann, und welche als eine Einheit an einer Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgeräts (Arbeitseinheitausführung) abnehmbar angeordnet werden kann. Mit dieser Arbeitseinheitausführung kann die Wartung des Geräts im wesentlichen durch den Bediener ausgeführt werden, ohne von einem Dienstleister abhängig zu sein. Daher wird die Arbeitseinheitausführung nun in elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräten weit verbreitet verwendet.
Ein Ansteuersystem für ein lichtempfindliches Element in einer Arbeitseinheitausführung ist in den USA-Patenten Nr. 4 829 335 und Nr. 5 023 660 beschrieben.
In der Entwicklungsvorrichtung in der Arbeitseinheit ist an entgegengesetzten Enden einer drehbaren Entwicklungswalze ein Dichtelement angeordnet, um zu verhindern, daß Entwickler aus der Entwicklungsvorrichtung austritt. Das Dichtelement ist aus Filz, Schaumgummi oder einem arideren elastischen Element.
Die EP 0723211 beschreibt eine magnetische Dichtung für eine Entwicklungsvorrichtung, welche magnetisierbare Elemente in Verbindung mit einem Magnet verwendet. Eine frühere EP- Anmeldung des Anmelders, die EP-A-0 821 288, beschreibt ein magnetisches Dichtelement für die Entwicklungswalze.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Arbeitseinheit und ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät zu schaffen, an welchem eine Arbeitseinheit abnehmbar angeordnet werden kann, wobei eine Drehgenauigkeit eines elektrophotographischen, lichtempfindlichen Elements erhöht werden kann.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Arbeitseinheit und ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät zu schaffen, an welchem eine Arbeitseinheit abnehmbar angeordnet werden kann, wobei eine Drehgenauigkeit einer Entwicklungswalze erhöht werden kann.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Arbeitseinheit und ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät zu schaffen, an welchem eine Arbeitseinheit abnehmbar angeordnet werden kann, wobei eine zum Drehen eines elektrophotographischen, lichtempfindlichen Elements und einer Entwicklungswalze erforderliche Antriebskraft verringerbar ist.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Arbeitseinheit und ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät zu schaffen, an welchem eine Arbeitseinheit abnehmbar angeordnet werden kann, wobei dann, wenn die Antriebskraft von einer Hauptbaugruppe eines Geräts auf eine Arbeitseinheit übertragen wird, der Drehpunkt eines Hauptbaugruppen-Kupplungselements und der Drehpunkt eines Arbeitseinheit-Kupplungselements im wesentlichen ausgerichtet werden können.
Es ferner ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Arbeitseinheit und ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät zu schaffen, an welchem eine Arbeitseinheit abnehmbar angeordnet werden kann, wobei ein magnetisches Dichtelement von einer Entwicklungswalze beabstandet angeordnet ist, um zu verhindern, daß Toner in einer Längsrichtung der Entwicklungswalze austritt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Arbeitseinheit beschrieben, die an einer Hauptbaugruppe eines Bilderzeugungsgeräts abnehmbar angeordnet werden kann, die aufweist:
- ein Bildtragelement,
- eine Entwicklungswalze zum Zuführen von Toner zu dem Bildtragelement zum Entwickeln eines latenten Bilds, das auf dem Bildtragelement erzeugt ist,
- ein Antriebskraft-Übertragungselement, das an einem Längsende des Bildtragelements angeordnet ist, um eine Antriebskraft von dem Bildtragelement auf die Entwicklungswalze zu übertragen,
- ein Antriebskraft-Aufnahmeelement, das mit dem Antriebskraft-Übertragungselement in Wirkbeziehung ist und an einem Längsende der Entwicklungswalze angeordnet ist, um die Antriebskraft von dem Bildtragelement zum Drehen der Entwicklungswalze aufzunehmen,
dadurch gekennzeichnet, daß:
- ein magnetisches Dichtelement mit einem Spalt zu der Entwicklungswalze angeordnet ist, um den Austritt des Toners an einem Längsende der Entwicklungswalze zu verhindern, und
- die Arbeitseinheit mit einem Arbeitseinheit-Kupplungselement versehen ist, das koaxial mit dem Bildtragelement zum Eingriff mit einem Hauptbaugruppen-Kupplungselement angeordnet ist, das in der Hauptbaugruppe des Geräts angeordnet ist, um die Antriebskraft zum Drehen des Bildtragelements von der Hauptbaugruppe des Geräts aufzunehmen, wenn die Arbeitseinheit in der Hauptbaugruppe montiert ist, und
- das magnetische Dichtelement einen Magnet und ein magnetisierbares Element aufweist, das durch den Magnet magnetisiert wird und angrenzend an den Magnet in einer Längsrichtung der Entwicklungswalze angeordnet ist.
Die Wirkung des magnetischen Dichtelementaufbaus besteht in der Verringerung der Kraft, die durch die magnetische Dichtung auf die Entwicklungswalze ausgeübt wird und somit die Belastung auf die Antriebselemente verringert, die zwischen dem Bildtragelement und der Entwicklungswalze in Wirkverbindung sind. Die Verringerung des Drehmoments, das durch die axiale Kupplungsvorrichtung von dem Hauptgerät auf die Arbeitseinheit zu übertragen ist, vermindert ferner die Belastungen der Arbeitseinheit und des Antriebskraft-Übertragungselements an dem Ende des Bildtragelements, und die Kombination dieser Wirkungen erhöht die Drehgenauigkeit des Bildtragelements und der Entwicklungswalze und fördert so die Genauigkeit bei der Bilderzeugungsoperation.
Diese Aufgabe und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Senkrechtschnittansicht eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräts,
Fig. 2 zeigt eine äußere perspektivische Ansicht des in Figur gezeigten Geräts,
Fig. 3 zeigt eine Querschnittansicht einer Arbeitseinheit,
Fig. 4 zeigt eine äußere perspektivische Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Arbeitseinheit, wenn aus der. Richtung von oben rechts gesehen,
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht von rechts der in Fig. 3 gezeigten Arbeitseinheit,
Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht von links der in Fig. 3 gezeigten Arbeitseinheit,
Fig. 7 zeigt eine äußere perspektivische Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Arbeitseinheit, wenn aus der Richtung von oben links gesehen,
Fig. 8 zeigt eine äußere perspektivische Ansicht der unteren linken Seite der in Fig. 3 gezeigten Arbeitseinheit,
Fig. 9 zeigt eine äußere perspektivische Ansicht des Arbeitseinheit-Aufnahmeabschnitts der Hauptbaugruppe des in Fig. 1 gezeigten Geräts,
Fig. 10 zeigt eine äußere perspektivische Ansicht des Arbeitseinheit-Aufnahmeabschnitts der Hauptbaugruppe des in Fig. 1 gezeigten Geräts,
Fig. 11 zeigt eine Senkrechtschnittansicht einer lichtempfindlichen Trommel und eines Antriebsmechanismus zum Antrieb der lichtempfindlichen Trommel,
Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Reinigungseinheit;
Fig. 13 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Bildentwicklungseinheit,
Fig. 14 zeigt eine perspektivische Explosionsteilansicht einer Bildentwicklungseinheit,
Fig. 15 zeigt eine perspektivische Explosionsteilansicht eines Getriebehalterahmenabschnitts des Bildentwicklungskammerrahmens und der Zahnräder, welche die Bildentwicklungseinheit antreiben unter Darstellung dessen Rückseite,
Fig. 16 zeigt eine Seitenansicht der Bildentwicklungseinheit mit dem Tonerkammerrahmen und dem Bildentwicklungskammerrahmen,
Fig. 17 zeigt eine Draufsicht des in Fig. 15 gezeigten Getriebehalterahmenabschnitts, wenn vom Inneren der Bildentwicklungseinheit aus gesehen,
Fig. 18 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Bildentwicklungswalzen-Lagerkastens,
Fig. 19 zeigt eine perspektivische Ansicht des Bildentwicklungskammerrahmens,
Fig. 20 zeigt eine perspektivische Ansicht des Tonerkammerrahmens,
Fig. 21 zeigt eine perspektivische Ansicht des Tonerkammerrahmens,
Fig. 22 zeigt eine Senkrechtschnittansicht des in Fig. 21 gezeigten Tonerabdichtabschnitts,
Fig. 23 zeigt eine Senkrechtschnittansicht des Aufbaus, welcher die Aufladewalze der lichtempfindlichen Trommel lagert, Fig. 24 zeigt eine schematische Schnittansicht des Antriebssystems für die Hauptbaugruppe des in Fig. 1 gezeigten Geräts,
Fig. 25 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung, die auf der Seite der Gerätehauptbaugruppe angeordnet ist, und eine Kupplungsvorrichtung, die auf der Seite der Arbeitseinheit angeordnet ist,
Fig. 26 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kupplungsvorrichtung, die auf der Seite der Gerätehauptbaugruppe angeordnet ist, und die Kupplungsvorrichtung, die auf der Seite der Arbeitseinheit angeordnet ist,
Fig. 27 zeigt eine Schnittansicht des Aufbaus, welcher den Deckel der Gerätehauptbaugruppe und den Kupplungsvorrichtungsabschnitt der Gerätehauptbaugruppe verbindet,
Fig. 28 zeigt eine Vorderansicht der gezackten Kuppelstange und deren Umgebung, wie zu sehen, wenn die Arbeitseinheit in der Gerätehauptbaugruppe angetrieben ist,
Fig. 29 zeigt eine Vorderansicht der gezackten Kuppelstange und deren Umgebung, wie zu sehen, wenn die Arbeitseinheit in der Gerätehauptbaugruppe angetrieben ist,
Fig. 30 zeigt eine Senkrechtansicht der Arbeitseinheit in der Gerätehauptbaugruppe und deren Umgebung zur Darstellung der Lagebeziehung zwischen den elektrischen Kontakten, wie zu sehen, wenn die Arbeitseinheit in der Gerätehauptbaugruppe angeordnet oder aus dieser entfernt wird,
Fig. 31 zeigt eine Seitenansicht einer Druckschraubenfeder und deren Sitz,
Fig. 32 zeigt eine Senkrechtschnittansicht der Verbindung zwischen dem Trommelkammerrahmen und dem Bildentwicklungskammerrahmen,
Fig. 33 zeigt eine perspektivische Ansicht des Längsendeabschnitts der Arbeitseinheit zur Darstellung der Anordnung der lichtempfindlichen Trommel in dem Reinigungskammerrahmen,
Fig. 34 zeigt eine Senkrechtschnittansicht des Trommellagerabschnitts,
Fig. 35 zeigt eine Seitenansicht des Trommellagerabschnitts zur Darstellung dessen Umrisses,
Fig. 36 zeigt eine Explosionsschnittansicht des Trommellagerabschnitts in einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
Fig. 37 zeigt eine schematische Explosionsansicht des Trommellagerabschnitts,
Fig. 38 zeigt eine Draufsicht der Arbeitseinheit zur Darstellung der Beziehung zwischen den in der Arbeitseinheit erzeugten Schubkräften hinsichtlich Richtung und Größe,
Fig. 39 zeigt eine perspektivische Ansicht der Öffnung und deren Umgebung des Tonerkammerrahmens in einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
Fig. 40 zeigt eine andere Schnittvorderansicht der Arbeitseinheit,
Fig. 41 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Entwicklungswalze und einer magnetischen Dichtung einer Arbeitseinheit,
Fig. 42(a) zeigt eine Schnittansicht im Schnitt entlang einer Linie B-B der Fig. 41, und (b) zeigt eine vergrößerte Ansicht des A-Teils,
Fig. 43 zeigt ein Magnetkraftdiagramm eines herkömmlichen magnetischen Dichtelements,
Fig. 44 zeigt, ein Beispiel eines Magnetisierungsmusters eines herkömmlichen magnetischen Dichtelements,
Fig. 45 zeigt eine perspektivische Ansicht gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 46(a) zeigt eine Schnittansicht im Schnitt entlang einer Linie C-C der Fig. 45, und (b) zeigt eine vergrößerte Ansicht des Y-Teils,
Fig. 47 zeigt eine andere Schnittansicht des in Fig. 46 gezeigten Teils,
Fig. 48 zeigt eine Schnittansicht im Schnitt entlang einer Linie D-D der Fig. 47, und
Fig. 49 zeigt eine Schnittansicht im. Schnitt entlang einer Linie E-E der Fig. 47.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachstehend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Anschließend werden wünschenswerte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung bedeutet die "Breitenrichtung" einer Arbeitseinheit B die Richtung, in welcher die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe eines Bilderzeugungsgeräts angeordnet oder entfernt wird, und diese stimmt mit der Richtung überein, in welcher das Aufzeichnungsmedium transportiert wird. Die "Längsrichtung" der Arbeitseinheit B bedeutet eine Richtung, welche die Richtung (im wesentlichen senkrecht) schneidet, in welcher die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 angeordnet wird oder aus dieser entfernt wird. Sie ist parallel zu der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums und schneidet die Richtung (im wesentlichen senkrecht), in welche das Aufzeichnungsmedium transportiert wird. Ferner bedeuten "links" und "rechts" links und rechts in bezug auf die Richtung, in welche das Aufzeichnungsmedium transportiert wird, wenn von oben gesehen.
Fig. 1 zeigt ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät (Laserstrahldrucker), welches die vorliegende Erfindung verkörpert, zur Darstellung dessen allgemeinen Aufbaus. Fig. 2 zeigt eine äußere perspektivische Ansicht und Fig. 3-8 zeigen Zeichnungen der Arbeitseinheit, welche die vorliegende Erfindung verkörpert. In mehr spezieller Weise zeigt Fig. 3 eine Querschnittansicht einer Arbeitseinheit, Fig. 4 zeigt eine äußere perspektivische Ansicht der Arbeitseinheit, Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der Arbeitseinheit von rechts, Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht der Arbeitseinheit von links, Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht der Arbeitseinheit, wenn aus der Richtung von oben links gesehen, und Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht der Arbeitseinheit, wenn aus der Richtung von unten links gesehen. In der folgenden Beschreibung bedeutet die "obere" Oberfläche der Arbeitseinheit B die Oberfläche, welche nach oben weist, wenn die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts ist, und die "untere" Oberfläche bedeutet die Oberfläche, welche nach unten weist.

(Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät A und Arbeitseinheit B)

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 wird zunächst ein Laserstrahldrucker A als ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät beschrieben, welches die vorliegende Erfindung verkörpert. Fig. 3 zeigt eine Querschnittansicht einer Arbeitseinheit, welche ebenfalls die vorliegende Erfindung verkörpert.
Wie Fig. 1 zeigt, ist der Laserstrahldrucker A ein Gerät, welches ein Bild auf einem Aufzeichnungsmedium (z. B. ein Aufzeichnungsblatt, eine OHP-Unterlage und Gewebe) durch einen elektrophotographischen Bilderzeugungsprozeß erzeugt. Dieser erzeugt ein Tonerbild auf einer elektrophotographischen, lichtempfindlichen Trommel (nachstehend als lichtempfindliche Trommel bezeichnet) in der Form einer Trommel. In mehr spezieller Weise wird die lichtempfindliche Trommel unter Verwendung einer Aufladevorrichtung aufgeladen, und ein Laserstrahl, der mit den Bilddaten eines Sollbilds moduliert ist, wird von einer optischen Vorrichtung auf die aufgeladene Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel projiziert und erzeugt darauf ein latentes Bild gemäß den Bilddaten. Dieses latente Bild wird durch die Entwicklungsvorrichtung zu einem Tonerbild entwickelt. Währenddessen wird ein Aufzeichnungsmedium 2, das in einer Blattzuführkassette 3a angeordnet ist, durch eine Aufnahmewalze 3b, ein Transportwalzenpaar 3c und 3d und ein Ausrichtwalzenpaar 3e gewendet und im Gleichlauf mit der Tonerausbildung transportiert. Dann wird an eine Bildübertragungswalze 4 als eine Vorrichtung zum Übertragen des Tonerbilds, das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 der Arbeitseinheit B erzeugt ist, Spannung angelegt, wodurch das Tonerbild auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen wird. Daraufhin wird das Aufzeichnungsmedium 2, auf welches das Tonerbild übertragen wurde, durch eine Führungstransportvorrichtung 3f zu einer Fixiervorrichtung 5 transportiert, und eine Fixierwalze 5b, welche eine Heizvorrichtung 5a aufweist, und Wärme und Druck auf das Aufzeichnungsmedium 2 aufbringt, wenn das Aufzeichnungsmedium 2 durch die Fixiervorrichtung 5 geleitet wird, so daß das Bild, das auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen wurde, auf dem Aufzeichnungsmedium 2 fixiert wird. Dann wird das Aufzeichnungsmedium 2 weitertransportiert und wird über einen Umkehrpfad 3j durch Austragwalzenpaare 3q, 3h und 31 auf eine Austragablage 6 ausgetragen. Die Austragablage 6 ist am Oberteil der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts A angeordnet. Es ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, daß eine verschwenkbare Klappe 3k in Abstimmung mit einem Austragwalzenpaar 2m betätigt werden kann, um die Aufzeichnungsmedium 2 auszutragen, ohne daß es durch den Umkehrpfad 3j geleitet wird. Die Aufnahmewalze 3b, die Transportwalzenpaare 3c und 3d, das Ausrichtwalzenpaar 3e, die Führungstransportvorrichtung 3f, die Austragwalzenpaare 3g, 3h und 3i sowie das Austragwalzenpaar 3m bilden eine Transportvorrichtung 3 aus.
Wie in Fig. 3-8 gezeigt, wird in der Arbeitseinheit B andererseits die lichtempfindliche Trommel 7 mit einer lichtempfindlichen Schicht 7e (Fig. 11) gedreht, um deren Oberfläche durch Anlegen von Spannung an die Aufladewalze 8 als eine Aufladevorrichtung der lichtempfindlichen Trommel gleichmäßig aufzuladen. Dann wird ein Laserstrahl, der mit den Bilddaten moduliert ist, von dem optischen System 1 durch eine Belichtungsöffnung 1e auf die lichtempfindliche Trommel 7 projiziert, wobei auf der lichtempfindlichen Trommel 7 ein latentes Bild erzeugt wird. Das auf diese Weise erzeugte latente Bild wird unter Verwendung von Toner und der Entwicklungsvorrichtung 9 entwickelt. In mehr spezifischer Weise ist die Aufladewalze 8 in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet, um die lichtempfindliche Trommel 7 aufzuladen. Deren Drehung erfolgt durch die Drehung der lichtempfindlichen Trommel 7. Die Entwicklungsvorrichtung 9 versorgt die Umfangsfläche (zu entwickelnde Fläche) der lichtempfindlichen Trommel 7 mit Toner, so daß das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugte latente Bild entwickelt wird. Das optische System 1 weist eine Laserdiode 1a, einen Vieleckspiegel 1b, eine Linse 1c und einen Ablenkspiegel 1d auf.
In der Entwicklungsvorrichtung 9 wird der in dem Tonerbehälter 11A vorgehaltene Toner durch die Drehung eines Tonerzuführelements 9b einer Entwicklungswalze 9c zugeführt. Die Entwicklungswalze 9c einen fest angeordneten Magnet. Diese wird ebenfalls so gedreht, daß eine Tonerschicht mit triboelektrischer Ladung auf der Umfangsfläche der Entwicklungswalze 9c erzeugt wird. Die Bildentwicklungsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 wird mit dem Toner von dieser Tonerschicht versehen, wobei der Toner auf die Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 in einer Weise übertragen wird, um das latente Bild zu reflektieren und das latente Bild als ein Tonerbild sichtbar zu machen. Eine Entwicklungsklinge 9d ist eine Klinge, welche die Tonermenge reguliert, die an der Umfangsfläche der Entwicklungswalze 9c anhaftet, und auch den Toner triboelektrisch auflädt. Angrenzend an die Entwicklungswalze 9c ist ein Tonerrührelement 9c drehbar angeordnet, um den Toner innerhalb der Bildentwicklungskammer umlaufend zu rühren.
Nachdem das Tonerbild, das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugt ist, auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen ist, indem Spannung mit einer Polarität entgegengesetzt zu der des Tonerbilds an die Bildübertragungswalze 4 angelegt ist, wird der, rückständige Toner auf der lichtempfindlichen Trommel 7 durch die Reinigungsvorrichtung 10 entfernt. Die Reinigungsvorrichtung 10 weist eine elastische Reinigungsklinge 10a auf, die in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet ist, und der auf der lichtempfindlichen Trommel 7 rückständige Toner wird durch die elastische Reinigungsklinge 10a abgeschabt und in einer Verlusttoner- Sammelvorrichtung 10b gesammelt.
Die Arbeitseinheit B wird in der folgenden Weise erzeugt. Zuerst wird ein Tonerkammerrahmen 11, welcher einen Tonerbehälter (Tonervorhalteabschnitt) 11A zum Vorhalten von Toner aufweist, mit einem Bildentwicklungskammerrahmen 12 verbunden, welcher die Bildentwicklungsvorrichtung 9 aufnimmt, wie z. B. eine Bildentwicklungswalze 9c, und dann werden ein Reinigungskammerrahmen 13, in welchem die lichtempfindliche Trommel 7, die Reinigungsvorrichtung 10, wie z. B. die Reinigungsklinge 10a und die Aufladewalze 8, angeordnet sind, mit den vorhergehend erwähnten zwei Rahmen 11 und 12 verbunden, um die Arbeitseinheit B zu vollenden. Die auf diese Weise erzeugte Arbeitseinheit B kann in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts A entfernbar angeordnet werden.
Die Arbeitseinheit B ist mit einer Belichtungsöffnung versehen, durch welche ein Lichtstrahl, der mit Bilddaten moduliert ist, auf die lichtempfindliche Trommel 7 projiziert wird, und einer Übertragungsöffnung 13n, durch welche die lichtempfindliche Trommel 7 in Gegenüberlage des Aufzeichnungsmediums 2 ist. Die Belichtungsöffnung 1e ist ein Teil des Reinigungskammerrahmens 11, und die Übertragungsöffnung 13n ist zwischen dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 und dem Reinigungskammerrahmen 13 angeordnet.
Nachstehend wird der Aufbau des Gehäuses der Arbeitseinheit B in dieser Ausführungsform beschrieben.
Die Arbeitseinheit in dieser Ausführungsform wird in der folgenden Weise erzeugt. Zunächst werden der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 verbunden, und dann wird der Reinigungskammerrahmen 13 mit den vorhergehend erwähnten zwei Rahmen 11 und 12 drehbar verbunden, um das Gehäuse fertigzustellen. In diesem Gehäuse werden die vorstehend erwähnte lichtempfindliche Trommel 7, die Aufladewalze 8, die Entwicklungsvorrichtung 9, die Reinigungsvorrichtung 10 und der gleichen angeordnet, um die Arbeitseinheit B zu vollenden. Die auf diese Weise erzeugte Arbeitseinheit B kann in der Arbeitseinheit-Aufnahmevorrichtung entfernbar angeordnet werden, die in der Hauptbaugruppe 14 eines Bilderzeugungsgeräts angeordnet ist.

(Gehäuseaufbau der Arbeitseinheit B)

Wie vorstehend beschrieben, wird das Gehäuse der Arbeitseinheit B in dieser Ausführungsform durch Verbinden des Tonerkammerrahmens 11, des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und des Reinigungskammerrahmens 13 erzeugt. Anschließend wird der Aufbau des auf diese Weise erzeugen Gehäuses beschrieben.
In Fig. 3 und 20 ist das Tonerzuführelement 9b in dem Tonerkammerrahmen 11 drehbar angeordnet. In dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 sind die Bildentwicklungswalze 9c und die Entwicklungsklinge 9d angeordnet, und angrenzend an die Entwicklungswalze 9c ist das Rührelement 9c drehbar angeordnet, um den Toner innerhalb der Bildentwicklungskammer drehend zu rühren. Wie in Fig. 3 und 19 gezeigt, ist in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 eine Stabantenne 9h angeordnet, die sich in der Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c im wesentlichen parallel zu der Entwicklungswalze 9c erstreckt. Der Tonerkammerrahmen 11 und der Entwicklungskammerrahmen 12, welche in der vorstehend beschriebenen Weise ausgestattet sind, sind miteinander verschweißt (in dieser Ausführungsform durch Ultraschallwellen), um einen zweiten Rahmen zu erzeugen, welcher eine Bildentwicklungseinheit D (Fig. 13) ausbildet.
Die Bildentwicklungseinheit der Arbeitseinheit B ist mit einer Trommelverschluß-Baugruppe 18 versehen, welche die lichtempfindliche Trommel 7 bedeckt, um zu verhindern, daß diese für eine längere Zeitdauer dem Licht ausgesetzt ist oder mit Fremdobjekten in Kontakt gelangt, wenn oder nachdem die Arbeitseinheit B aus der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts entfernt wird oder entfernt ist.
Wie Fig. 6 zeigt, weist die Trommelverschluß-Baugruppe 18 eine Verschlußabdeckung 18a auf, welche die Übertragungsöffnung 13n, die in Fig. 3 gezeigt ist, bedeckt oder freilegt, und Verbindungselemente 18b und 18c, welche die Verschlußabdeckung 18 tragen. Auf der Zugangsseite in bezug auf die Richtung, in welche das Aufzeichnungsmedium 2 transportiert wird, ist ein Ende des rechtsseitigen Verbindungselements 18c in einem Loch 40g einer Entwicklungsvorrichtung-Haltevorrichtung 40 angeordnet, wie die Fig. 4 und 5 zeigen, und ein Ende des linksseitigen Verbindungselements 18c ist in einer Nabe 11h des Bodenabschnitts 11b des Tonerkammerrahmens angeordnet. Die anderen Enden der links- und rechtsseitigen Verbindungselemente 18c sind an den entsprechenden Längsenden der Verschlußabdeckung 18a auf der Zugangsseite in bezug auf die Aufzeichnungsmedium-Transportrichtung angeordnet. Das Verbindungselement 18c ist aus einem Metallstab ausgebildet. Tatsächlich sind die links- und rechtsseitigen Verbindungselemente 18c durch die Verschlußabdeckung 18a verbunden, in anderen Worten, die links- und rechtsseitigen Verbindungselemente 18c sind die links- und rechtsseitigen Enden eines einstückigen Verbindungselements 18c. Das Verbindungselement 18b ist nur an einem Längsende der Verschlußabdeckung 18a angeordnet. Ein Ende des Verbindungselements 18b ist an der Verschlußabdeckung 18a auf der Abgangsseite in bezug auf die Aufzeichnungsmedium-Transportrichtung angeordnet, der Position, in welcher das Verbindungselement 18c an der Verschlußabdeckung 18a angeordnet ist, und das andere Ende des Verbindungselements 18b ist um einen Paßstift 12d des Bildentwicklungskammerrahmens 12 angeordnet. Das Verbindungselement 18b ist aus Kunstharz hergestellt.
Die Verbindungselemente 18b und 18c, welche unterschiedlicher Länge sind, bilden einen vierteiligen Verbindungsaufbau in Verbindung mit der Verschlußabdeckung 18a und dem Tonerkammerrahmen 11 aus. Wenn die Arbeitseinheit B in ein Bilderzeugungsgerät eingefügt wird, gelangt der Abschnitt 18c1 des Verbindungselements 18c, welcher von der Arbeitseinheit B weggerichtet vorsteht, mit dem feststehenden Kontaktelement (nicht gezeigt) in Kontakt, das auf der Seitenwand des Arbeitseinheit-Aufnahmeraums S der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts angeordnet ist, und die Trommelverschlußbaugruppe 18 betätigt, um die Verschlußabdeckung 18a zu öffnen.
Die Trommelverschlußbaugruppe 18, die durch die Verschlußabdeckung 18a und die Verbindungselemente 18b und 18c ausgebildet ist, wird mit dem Druck einer nicht gezeigten Torsionsspiralfeder belastet, welche um einen Paßstift 12c angeordnet ist. Ein Ende der Feder ist an dem Verbindungselement 18b festgelegt, und das andere Ende ist an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 so festgelegt, daß der Druck in der Richtung erzeugt wird, um zu bewirken, daß die Verschlußabdeckung 18a die Übertragungsöffnung 13n bedeckt.
Wie Fig. 3 und 12 zeigen, ist der Reinigungsvorrichtungsrahmen 13 mit der lichtempfindlichen Trommel 7, der Aufladewalze 8 und den verschiedenen Komponenten der Reinigungsvorrichtung 10 versehen, um einen ersten Rahmen als eine Reinigungseinheit C (Fig. 12) auszubilden.
Dann werden die vorstehend erwähnte Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C unter Verwendung von einem Verbindungselement 22 miteinander verschwenkbar verbunden, um die Arbeitseinheit B fertigzustellen. In mehr spezifischer Weise, wie Fig. 13 zeigt, sind beide Längsenden (Axialrichtung der Entwicklungswalze 9c) des Bildentwicklungskammerrahmens 12 mit einem Armabschnitt 19 versehen, welcher mit einem runden Loch 20 versehen ist, das parallel zu der Entwicklungswalze 9c ist. Andererseits ist ein vertiefter Abschnitt 21 zum Aufnehmen des Armabschnitts 19 an jedem Längsende des Reinigungskammerrahmens (Fig. 12) angeordnet. Der Armabschnitt 19 wird in diesen vertieften Abschnitt 21 eingesetzt, und das Verbindungselement 22 wird in das Befestigungsloch 13e des Reinigungskammerrahmens 13 eingedrückt, durch das Loch 20 des Endabschnitts des Armabschnitts 19 hindurchbewegt und weiter in das Loch 13e einer Trennwand 13t gedrückt, so daß die Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C in Bezug zueinander um das Verbindungselement 22 verschwenkbar verbunden sind. Beim Verbinden der Bildentwicklungseinheit D und der Reinigungseinheit C wird eine Druckspiralfeder 22a zwischen den zwei. Einheiten angeordnet, wobei ein Ende der Spiralfeder um einen nicht gezeigten Paßstift angeordnet ist, der aus dem Grundabschnitt des Armabschnitts 19 aufragt, und das aridere Ende gegen die obere Wand des vertieften Abschnitts 21 des Reinigungskammerrahmens 13 gedrückt wird. Demzufolge wird der Bildentwicklungskammerrahmen 12 nach unten gedrückt, um die Entwicklungswalze 9c zuverlässig nach unten zu der lichtempfindlichen Trommel 7 zudrücken. Wie in Fig. 13 gezeigt, ist eine Walze 91 mit einem Durchmesser größer als der Durchmesser der Entwicklungswalze 9c an jedem Längsende der Entwicklungswalze 9c angeordnet, und diese Walze 91 wird auf die lichtempfindliche Trommel 7 gedrückt, um einen vorbestimmten Spalt (ungefähr 300 um) zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwicklungswalze 9c zu erhalten. Die obere Fläche des vertieften Abschnitts 21 des Reinigungskammerrahmens 13 ist so geschrägt, daß die Druckspiralfeder 22a allmählich zusammengedrückt wird, wenn die Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C vereinigt werden. D. h., die Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C sind um das Verbindungselement 22 zueinander verschwenkbar, wobei die Lagebeziehung (Spalt) zwischen der Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Umfangsfläche der Entwicklungswalze 9c durch die elastische Kraft der Druckspiralfeder 22a genau erhalten wird.
Da die Druckspiralfeder 22a an dem Grundabschnitt des Armabschnitts 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 angeordnet ist, beeinflußt die elastische Kraft der Druckspiralfeder 22a den Grundabschnitt des Armabschnitts 19. In einem Fall, in welchem der Bildentwicklungskammerrahmen 12 mit einer zweckbestimmten Federbefestigung für die Druckspiralfeder 22a versehen ist, muß die Umgebung des Federsitzes verstärkt werden, um den vorbestimmten Spalt zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwicklungswalze 9c genau zu erhalten. Jedoch bei der Anordnung der Druckspiralfeder 22a in der vorstehend beschriebenen Weise ist es nicht notwendig, die Umgebung des Federsitzes zu verstärken, d. h. die Umgebung des Grundabschnitts des Armabschnitts 19 in dem Fall dieser Ausführungsform, weil der Grundabschnitt des Armabschnitts 19 schon an sich eine größere Festigkeit und Steifigkeit aufweist.
Der vorstehend beschriebene Aufbau, welcher den Reinigungskammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zusammenhält, wird weiter nachstehend ausführlich beschrieben.

(Aufbau der Führungsvorrichtung der Arbeitseinheit B)

Nachstehend wird die Vorrichtung zum Führen der Arbeitseinheit B beschrieben, wenn die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts angeordnet wird. Diese Führungsvorrichtung ist in Fig. 9 und 10 gezeigt. Fig. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht der linken Seite der Führungsvorrichtung, wenn von der Seite gesehen (in die Richtung eines Pfeils X), aus welcher die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts A angeordnet wird (wenn von der Seite der Bildentwicklungseinheit D gesehen). Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht der rechten Seite der Führungsvorrichtung, wenn von der gleichen Seite gesehen.
Wie in Fig. 4, 5, 6 und 7 gezeigt, ist jedes Längsende des Reinigungskammerrahmenabschnitts 13 mit einer Vorrichtung versehen, welche als eine Führung dient, wenn die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 angeordnet oder aus dieser entfernt wird. Diese Führungsvorrichtung ist aus zylinderförmigen Führungen 13aR und 13aL als ein Arbeitseinheit- Positionierführungselement ausgebildet, und Drehsteuerführungen 13bR und 13bL als Vorrichtungen zum Steuern der Stellung der Arbeitseinheit B beim Anordnen oder Entfernen.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die zylinderförmige Führung 13aR ein Hohlzylinderelement. Die Drehsteuerführung 13bR ist zusammen mit der zylinderförmigen Führung 13aR einstückig ausgebildet und steht von der Umfangsfläche der zylinderförmigen Führung 13aR radial vor. Die zylinderförmige Führung 13aR ist mit einem Befestigungsflansch 13aR1 versehen, welcher ebenfalls mit der zylinderförmigen Führung 13aR einstückig ist. Daher bilden die zylinderförmige Führung 13aR, die Drehsteuerführung 13bR und der Befestigungsflansch 13aR1 das rechtsseitige Führungselement 13R aus, welches mit kleinen Schrauben, die durch die Schraubenlöcher des Befestigungsflanschs 13aRa gesteckt sind, an dem Reinigungskammerrahmen 13 fest angeordnet ist. Wenn das rechtsseitige Führungselement 13R an dem Reinigungskammerrahmen 13 fest angeordnet ist, erstreckt sich die Drehsteuerführung 13bR über die Seitenwand der Entwicklungsvorrichtung-Getriebehaltevorrichtung 40 hinaus zu dem Bildentwicklungskammerrahmen 12.
Wie in Fig. 11 gezeigt, wird ein Trommelwellenelement aus einem Trommelwellenabschnitt 7a mit einem Abschnitt 7a2 mit größerem Durchmesser, einem scheibenförmigen Flanschabschnitt 29 und einem zylinderförmigen Führungsabschnitt 13aL ausgebildet. Der Abschnitt 7a2 mit größerem Durchmesser ist in dem Loch 13k1 des Reinigungsrahmenabschnitts 13 angeordnet. Der Flanschabschnitt 29 ist in Wirkbeziehung mit einem Positionierstift 13c, der von der Seitenwand der Längsendwand des Reinigungsrahmenabschnitts 13 vorsteht, wird so am Drehen gehindert und ist unter Verwendung von kleinen Schrauben 13d an dem Reinigungsrahmenabschnitt 13 fest angeordnet. Die zylinderförmige Führung 13aL steht nach außen gerichtet vor (zur Vorderseite, d. h., der Richtung rechtwinklig zu der Seitenebene der Fig. 6). Die vorstehend erwähnte stationäre Trommelwelle 7a, welche ein Stirnrad 7n drehbar trägt, ist um die lichtempfindliche Trommel 7 angeordnet und steht von dem Flansch 29 (Fig. 11) nach innen vor. Die zylinderförmige Führung 13aL und die Trommelwelle 7a sind koaxial. Der Flansch 29, die zylinderförmige Führung 13aL und die Trommelwelle 7a sind aus Metall, wie z. B. Stahl, einstückig erzeugt.
Wie Fig. 6 zeigt, ist eine Drehsteuerführung 13bL geringfügig von der zylinderförmigen Führung 13aL beabstandet. Sie ist lang und schmal, erstreckt sich im wesentlichen in der Radialrichtung der zylinderförmigen Führung 13aL und steht auch von dem Reinigungskammerrahmen 13 nach außen vor. Sie ist mit dem Reinigungskammerrahmen 13 einstückig ausgebildet. Um diese Drehsteuerführung 13bL aufzunehmen, ist der Flansch 29 mit einem Ausschnittabschnitt versehen. Die Distanz, welche die Drehsteuerführung 13bL nach außen vorsteht, ist so, daß deren Endfläche im wesentlichen mit der Endfläche der zylinderförmigen Führung 13aL eben ist. Die Drehsteuerführung 13bL erstreckt sich über die Seitenwand des Entwicklungswalzen-Lagerkastens 9v, der an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 fest angeordnet ist. Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, wird das linksseitige Führungselement 13L aus zwei getrennten Teilen ausgebildet: die zylinderförmige Führung 13aL aus Metall und die Drehsteuerführung 13bL aus Kunstharz.
Nachstehend wird ein Regulierkontaktabschnitt 13j beschrieben, welcher ein Teil der oberen Oberfläche des Reinigungskammerrahmens 13 ist. In der folgenden Beschreibung des Regulierkontaktabschnitts 13j bedeutet die "obere Oberfläche" die Oberfläche, welche nach oben weist, wenn die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 eines Bilderzeugungsgeräts ist.
Wie in Fig. 4-7 gezeigt, bilden zwei Abschnitte 13j der oberen Oberfläche 13i der Reinigungseinheit C, welche die Abschnitte direkt neben der rechten Vorderecke 13p und linken Vorderecke 13q sind, in bezug auf die Richtung rechtwinklig zu der Richtung, in welcher die Arbeitseinheit B eingefügt wird, die Regulierkontaktabschnitte 13j aus, welche die Position und die Stellung der Arbeitseinheit B regulieren, wenn die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 angeordnet wird. In anderen Worten, wenn die Arbeitseinheit. B in der Hauptbaugruppe 14 angeordnet wird, gelangt der Regulierkontaktabschnitt 13j in Kontakt mit dem fest angeordneten Kontaktelement 25, das in der Hauptbaugruppe 14 eines Bilderzeugungsgeräts (Fig. 9, 10 und 30) angeordnet ist, und reguliert die Drehung der Arbeitseinheit B um die zylinderförmigen Führungen 13aR und 13aL.
Nachstehend wird die Führungsvorrichtung auf der Seite der Hauptbaugruppe 14 beschrieben. Wie Fig. 1 zeigt, wenn der Deckel 35 der Hauptbaugruppe 14 eines Bilderzeugungsgeräts um einen Lagerpunkt 35a in der Gegenuhrzeigerrichtung verschwenkend geöffnet wird, wird der obere Abschnitt der Hauptbaugruppe 14 freigelegt, und der Arbeitseinheit-Aufnahmeabschnitt erscheint, wie in Fig. 9 und 10 gezeigt ist. Die linke und die rechte Innenwand der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts in bezug auf die Richtung, in welche die Arbeitseinheit B eingefügt wird, sind jeweils mit Führungselementen 16L (Fig. 9) und 16R (Fig. 10) versehen, welche sich von der Seite entgegengesetzt zu dem Tragpunkt 35a diagonal nach unten erstrecken.
Wie in den Zeichnungen gezeigt ist, weisen die Führungselemente 16L und 16R jeweils Führungsabschnitte 16a und 16c und Positioniernuten 16b und. 16d auf, die jeweils mit den Führungsabschnitten 16a und 16c verbunden sind. Die Führungsabschnitte 16a und 16c erstrecken sich diagonal nach unten, wenn aus der Richtung gesehen, die durch ein Pfeilzeichen X bezeichnet ist, d. h. die Richtung, in welcher die Arbeitseinheit B eingefügt wird. Die Positioniernuten 1Gb und 16d weisen einen halbkreisförmigen Querschnitt auf, welcher mit dem Querschnitt der zylinderförmigen Führungen 13aL oder 13aR der Arbeitseinheit B perfekt übereinstimmt. Nachdem die Arbeitseinheit B in der Gerätehauptbaugruppe 14 vollständig angeordnet ist, stimmen die Mittelpunkte der halbkreisförmigen Querschnitte der Positioniernut 16b und 16d mit den axialen Linien jeweils der zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR der Arbeitseinheit B überein, und damit mit der axialen Linie der lichtempfindlichen Trommel 7.
Die Breite der Führungsabschnitte 16a und 16c, wenn aus der Richtung gesehen, in welcher die Arbeitseinheit B angeordnet oder entfernt wird, ist breit genug, um zu gestatten, daß die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR auf diesen bei einer vernünftigen Spielgröße sitzen. Dadurch passen die Drehsteuerführungen 13bL und 13bR, welche schmaler als der Durchmesser der zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR sind, natürlich lockerer in den Führungsabschnitten 16a und 16c als jeweils die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR, jedoch deren Drehung wird durch die Führungsabschnitte 16a und 16c gesteuert. In anderen Worten, wenn die Arbeitseinheit B angeordnet wird, wird der Winkel der Arbeitseinheit B innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten. Nachdem die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts angeordnet ist, gelangen die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR der Arbeitseinheit B in Wirkbeziehung mit den Positioniernuten 16b und 16d der Führungselemente 13L und 13R und dem linken und dem rechten Regulierkontaktabschnitt 13j, der an dem Vorderabschnitt angeordnet ist, in bezug auf die Arbeitseinheit-Einfügerichtung des Reinigungskammerrahmens 13 der Arbeitseinheit B in Kontakt jeweils mit den fest angeordneten Positionierelementen 25.
Die Gewichtsverteilung der Arbeitseinheit B ist derart, daß dann, wenn die Linie, welche mit den axialen Linien der Zylinderführungen 13aL und 13aR übereinstimmt, erzeugt die Seite der Bildentwicklungseinheit D der Arbeitseinheit B ein größeres Moment um diese Linie als die Seite der Reinigungseinheit C.
Die Arbeitseinheit B wird in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts in der folgenden Weise angeordnet. Zuerst werden die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR der Arbeitseinheit B jeweils in den Führungsabschnitt 16a und 16c des Arbeitseinheit-Aufnahmeabschnitts in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts durch Erfassen des vertieften Abschnitts 17 und des Rippenabschnitts 11c der Arbeitseinheit B mit einer Hand eingefügt, und die Drehsteuerführungen 13bL und 13bR werden ebenfalls in die Führungsabschnitte 16a und 16c eingeführt, wobei sich der Vorderabschnitt in bezug auf die Einfügerichtung der Arbeitseinheit B nach unten neigt. Dann wird die Arbeitseinheit B weiter eingefügt, wobei die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR und die Drehsteuerführungen 13bL und 13bR der Arbeitseinheit B jeweils den Führungsabschnitten 16a und 16c folgen, bis die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR jeweils die Positioniernuten 16b und 16d der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts erreichen. Dann kommen die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR infolge des Gewichts der Arbeitseinheit B jeweils in den Positioniernuten 16b und 16d zum Sitz kommen. Die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR der Arbeitseinheit B werden in bezug auf die Positioniernuten 16b und 16d genau positioniert. In diesem Zustand stimmt die Linie, welche mit den axialen Linien der zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR übereinstimmt, ebenfalls mit der axialen Linie der lichtempfindlichen Trommel 7 überein, und daher wird die lichtempfindliche Trommel 7 in bezug auf die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts ziemlich genau positioniert. Es ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, daß die Endpositionierung der lichtempfindlichen Trommel 7 in bezug auf die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts zu dem gleichen Zeitpunkt eintritt, wie die Kopplung zwischen beiden abgeschlossen ist.
Auch in diesem Zustand besteht ein geringfügiger Spalt zwischen dem stationären Positionierelement 25 der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts und dem Regulierkontaktabschnitt 13j der Arbeitseinheit B. Zu diesem Zeitpunkt wird die Arbeitseinheit B von der Hand freigegeben. Dann dreht sich die Arbeitseinheit B um die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR in die Richtung zum Senken der Seite der Bildentwicklungseinheit D und zum Anheben der Seite der Reinigungseinheit C, bis die Regulierkontaktabschnitte 13j der Arbeitseinheit B mit den entsprechenden stationären Positionierelementen 25 in Kontakt gelangen, demzufolge die Arbeitseinheit B in bezug auf die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts genau positioniert wird. Daraufhin wird der Deckel 35 durch deren Drehung in Uhrzeigerrichtung um den Lagerpunkt 35a geschlossen.
Um die Arbeitseinheit B aus der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts zu entfernen, werden die vorstehend beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt. In mehr spezieller Weise wird zuerst der Deckel 35 der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts geöffnet, und die Arbeitseinheit B wird durch Erfassen des vorstehend erwähnten oberen und des unteren gerippten Abschnitts 11c nach oben gezogen, d. h. Erfassen der Anfaßabschnitte der Arbeitseinheit von Hand. Dann drehen sich die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR der Arbeitseinheit B in den Positioniernuten 16b und 16d der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts. Demzufolge trennen sich die Regulierkontaktabschnitte 13j der Arbeitseinheit B von dem entsprechenden stationären Positionierelement 25. Daraufhin wird die Arbeitseinheit B weiter gezogen. Dann kommen die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR aus den Positioniernuten 16b und 16d und bewegen sich in die Führungsabschnitte 16a und 16c jeweils der Führungselemente 16L und 16R, die an der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts fest angeordnet sind. In diesem Zustand wird die Arbeitseinheit B weiter gezogen. Dann gleiten die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR und die Drehsteuerführungen 13bL und 13bR der Arbeitseinheit B durch die Führungsabschnitte 16a und 16c der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts diagonal nach oben, wobei der Winkel der Arbeitseinheit B so gesteuert wird, daß die Arbeitseinheit B aus der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts vollständig herausbewegt werden kann, ohne mit den Abschnitten anders als die Führungsabschnitte 16a und 16c in Kontakt zu gelangen.
Wie Fig. 12 zeigt, ist das Stirnrad 7n um eines der Längsenden der lichtempfindlichen Trommel 7 herum angeordnet, welches das Ende entgegengesetzt zu dem ist, an welchem die schrägverzahnte Radtrommel 7b angeordnet ist. Wenn die Arbeitseinheit B in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts eingefügt ist, ist das Stirnrad 7n im Eingriff mit einem Rad (nicht gezeigt) koaxial mit der Bildübertragungswalze 4, die in der Hauptbaugruppe des Geräts angeordnet ist und die Antriebskraft, welche die Übertragungswalze 4 dreht, auf die Übertragungswalze 4 überträgt.

(Tonerkammerrahmen)

Unter Bezugnahme auf Fig. 3, 5, 7, 16, 20 und 21 wird nachstehend der Tonerkammerrahmen ausführlich beschrieben. Fig. 20 zeigt eine perspektivische Ansicht des Tonerkammerrahmens, wenn gesehen, bevor die Tonerabdichtung aufgeschweißt ist, und Fig. 21 zeigt eine perspektivische Ansicht des Tonerkammerrahmens, nachdem Toner eingebracht ist.
Wie Fig. 3 zeigt, ist der Tonerkammerrahmen 11 aus zwei Abschnitten ausgebildet, dem oberen Abschnitt 11a und dem unteren Abschnitt 11b. Fig. 1 zeigt, wie sich der obere Abschnitt 11a nach oben wölbt, den Raum auf der linken Seite des optischen Systems 1 in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts einnimmt, so daß das Tonerfassungsvermögen der Arbeitseinheit B vergrößert werden kann, ohne die Abmessungen des Bilderzeugungsgeräts A zu vergrößern. Wie in Fig. 3, 4 und 7 gezeigt, weist der obere Abschnitt 11a des Tonerkammerrahmens 11 einen vertieften Abschnitt 17 auf, welcher in dem Mittelabschnitt des oberen Abschnitts in Längsrichtung angeordnet ist und als ein Handgriff dient. Ein Bediener des Bilderzeugungsgeräts kann die Arbeitseinheit B handhaben, indem er diese an dem vertieften Abschnitt 17 des oberen Abschnitts 11a und der nach unten weisenden Seite des unteren Abschnitts 11b erfaßt. Die Rippen 11c, die sich auf der nach unten weisenden Oberfläche des unteren Abschnitts 11b in der Längsrichtung des unteren Abschnitts 11b erstrecken, dienen zum Verhindern des Gleitens der Arbeitseinheit B aus der Hand des Bedieners. Wie wiederum Fig. 3 zeigt, ist der Flansch 11a1 des oberen Abschnitts 11a mit dem Flansch 11b1 mit Bördelkante des unteren Abschnitts 11b ausgerichtet, wobei der Flansch 11a1 innerhalb der Bördelkante des Flanschs 11b1 des unteren Abschnitts 11b1 so angeordnet ist, daß die Wände des oberen und des unteren Abschnitts des Tonerkammerrahmens 11 ander Schweißfläche L1 vollkommen passen, und dann werden der obere Abschnitt 11a und der untere Abschnitt 11b des Tonerkammerrahmens 11 miteinander verschweißt, indem die Schweißrippen unter Anwendung von Ultraschallwellen durch Verschmelzen miteinander verschweißen. Das Verfahren zum Verbinden des oberen Abschnitts 11a und des unteren Abschnitts 11b des Tonerkammerrahmens 11 ist nicht auf Ultraschallschweißen begrenzt. Sie können durch Wärme oder erzwungene Schwingungen verschweißt oder können miteinander verklebt werden. Ferner ist der untere Abschnitt 11b des Tonerkammerrahmens mit einem gestuften Abschnitt 11m versehen, zusätzlich zu dem Flansch 11b1, welcher den oberen Abschnitt 11a und den unteren Abschnitt 11b ausgerichtet erhält, wenn sie durch Ultraschallschweißen miteinander verschweißt werden. Der gestufte Abschnitt 11m ist über einer Öffnung 11i angeordnet und ist im wesentlichen in der gleichen Ebene wie der Flansch 11b1. Die Strukturen des gestuften Abschnitts 11m und deren Umgebung werden weiter nachstehend beschrieben.
Bevor der obere Abschnitt 11a und der untere Abschnitt 11b des Tonerkammerrahmens verbunden werden, wird ein Tonerzuführelement 9b in den unteren Abschnitt 11b montiert, und ein Kupplungselement 11e wird an dem Ende des Tonerzuführelements 9b durch das Loch 11e1 der Seitenwand des Tonerkammerrahmens 11 angeordnet, wie in Fig. 16 gezeigt ist. Das Loch 11e1 ist an einem der Längsenden des unteren Abschnitts 11b angeordnet, und die Seitenplatte, welche das Loch 11e1 aufweist, ist im wesentlichen wie ein rechtwinkliges Dreieck geformt. Der dreieckige Rand der Tonereinfüllöffnung 11d ist aus einer ersten Kante ausgebildet, welche eine von zwei Kanten ist, die im wesentlichen rechtwinklig zueinander sind und sich entlang der Verbindung zwischen dem oberen Abschnitt 11a und dem unteren Abschnitt 11b des Tonerkammerrahmens 11 erstrecken, eine zweite Kante, welche sich senkrecht in die Richtung erstreckt, die im wesentlichen rechtwinklig zu der ersten Kante ist, und eine dritte Kante, d. h. eine diagonale Kante, welche sich entlang der geneigten Kante des unteren Abschnitts 11b erstreckt. In anderen Worten, die Tonereinfüllöffnung 11d ist so groß als möglich ausgebildet, während sie dem Loch 11e1 benachbart angeordnet ist. Wie Fig. 20 zeigt, ist der Tonerkammerrahmen 11 mit einer Öffnung 11i versehen, durch welche Toner von dem Tonerkammerrahmen 11 in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingespeist wird, und eine Dichtung (welche weiter nachstehend beschrieben wird) ist verschweißt, um diese Öffnung 11i abzudichten. Daraufhin wird Toner durch die Tonereinfüllöffnung 11d in den Tonerkammerrahmen 11 eingefüllt, und dann wird die Tonereinfüllöffnung 11d mit einer Tonerabdichtkappe 11f abgedichtet, um eine Tonereinheit J zu vollenden. Die Tonerabdichtkappe 11f ist aus Polyethylen, Polypropylen oder dergleichen erzeugt, und wird in die Tonereinfüllöffnung 11d des Tonerkammerrahmens 11 eingedrückt oder mit dieser verleimt, so daß dieser nicht austreten kann. Anschließend wird die Tonereinheit J mit dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 durch Ultraschallschweißen verschweißt, wie weiter nachstehend beschrieben ist, um die Bildentwicklungseinheit D zu erzeugen. Das Verfahren zum Verbinden der Tonereinheit. J und der Bildentwicklungseinheit D ist nicht auf Ultraschallschweißen begrenzt. Es kann Kleben oder Schnappverbinden angewendet werden, welches die Elastizität der Materialien der zwei Einheiten ausnutzt.
Wie Fig. 3 zeigt, ist die geneigte Oberfläche K des unteren Abschnitts 11b des Tonerkammerrahmens 11 mit einem Winkel θ so ausgebildet, daß der Toner in dem oberen Abschnitt des Tonerkammerrahmens auf natürliche Weise nach unten gleitet, wenn der Toner am Boden aufgebraucht ist. In mehr spezifischer Weise ist es wünschenswert, daß der Winkel θ, der zwischen der geneigten Oberfläche K der Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 des Geräts und der waagerechten Linie Z ausgebildet ist, ungefähr 65 Grad beträgt, wenn die Hauptbaugruppe 14 des Geräts waagerecht angeordnet ist. Der untere Abschnitt 11b ist als nach außen gewölbter Abschnitt 11g so ausgebildet, daß dieser nicht mit der Drehung des Tonerzuführelements 9b in störende Beeinflussung gelangt. Der Durchmesser des Überstreichbereichs des Tonerzuführelements 9b beträgt ungefähr 37 mm. Die Höhe des Wölbungsabschnitts 11g ist nur ungefähr 0-10 mm von der Scheinerstreckung der geneigten Oberfläche K. Dies ist aus folgendem Grund. Wenn die untere Oberfläche des Wölbungsabschnitts 11g oberhalb der Scheinerstreckung der geneigten Oberfläche K ist, gelingt es nicht, daß der Toner, welcher andererseits auf natürliche Weise von dem oberen Abschnitt der geneigten Oberfläche K nach unten gleitet, in den Entwicklungskammerrahmen zugeführt wird, sich in dem Bereich ansammelt, in welchem die geneigte Oberfläche K und der nach außen wölbende Abschnitt 11g zusammentreffen. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall des Tonerkammerrahmens 11 in dieser Ausführungsform der Toner aus dem Tonerkammerrahmen 11 zuverlässig in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zugeführt.
Das Tonerzuführelement 9h ist aus einem Stahlstab mit einem Durchmesser von ungefähr 2 mm erzeugt und ist in der Form einer Kurbelwelle. Wie in Fig. 20 gezeigt, welche ein Ende des Tonerzuführelements 9b zeigt, ist einer 9b1 der Zapfen des Tonerzuführelement 9b in einem Loch 11r angeordnet, welches in dem Tonerkammerrahmen 11 angeordnet ist, angrenzend an die Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens 11. Der andere der Zapfen ist an dem Kupplungselement 11e fest angeordnet (wo der Zapfen an dem Kupplungselement 11e angeordnet ist, ist in Fig. 20 nicht sichtbar).
Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht das Vorsehen der unteren Wand des Tonerkammerrahmenabschnitts 11 mit dem nach außen wölbenden Abschnitt 11g als der Überstreichraum für das Tonerzuführelement 9b die Ausbildung der Arbeitseinheit B mit stabilem Tonerzuführvermögen ohne Kostenerhöhung.
Wie in Fig. 3, 20 und 22 gezeigt, ist die Öffnung 11i, durch welche Toner aus dem Tonerkammerrahmenabschnitt 11 in den Entwicklungskammerrahmenabschnitt zugeführt wird, an der Verbindung zwischen dem Tonerkammerrahmenabschnitt 11 und dem Entwicklungskammerrahmenabschnitt 12 angeordnet. Die Öffnung 11i ist von einer vertieften Oberfläche 11k umgeben, welche andererseits durch den oberen Abschnitt 11j und den unteren Abschnitt 11j1 des Flanschs des Tonerkammerrahmens 11 umgeben ist. Die äußere (obere) Kante in Längsrichtung des oberen Abschnitts 11j und die äußere (untere) Kante des unteren Abschnitts 11j1 sind jeweils mit Nuten 11n versehen, welche parallel zueinander sind. Der obere Abschnitt 11j des Flanschs über der vertieften Oberfläche 11k ist in der Form eines Tors, und die Oberfläche des unteren Abschnitts 11j1 des Flanschs ist rechtwinklig zu der Oberfläche der vertieften Oberfläche 11k. Wie Fig. 22 zeigt, ist der Ebene der unteren Oberfläche 11n2 der Nut 11n auf der Außenseite (zu dem Bildentwicklungskammerrahmen 12) der Oberfläche der vertieften Oberfläche 11k. Der Flansch des Tonerkammerrahmens 11 kann jedoch wie der in Fig. 39 gezeigte Flansch aufgebaut sein, in welchem der obere und untere Abschnitt 11j der Flansche in der gleichen Ebene sind und die Öffnung 11i umgeben, wie der obere und untere Teil eines Bilderrahmens.
In Fig. 19 bezeichnet das Bezugszeichen 12u eine der flachen Oberflächen des Bildentwicklungskammerrahmens 12, welcher in Gegenüberlage des Tonerkammerrahmens 11 ist. Der Flansch 12e, welcher parallel zu der flachen Oberfläche 12u ist und alle vier Kanten dieser flachen Oberfläche 12u wie einen Bilderrahmen umgibt, ist auf einem Niveau angeordnet, das gegenüber der flachen Oberfläche 12u geringfügig vertieft ist. Die Längskanten des Flanschs 12e sind mit einer Zunge 12v versehen, welche in die Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 paßt. Die obere Oberfläche der Zunge 12v ist mit einem winkligen Rücken 12v1 (Fig. 22) zum Ultraschallschweißen versehen. Nachdem verschiedene Bauteile in dem Tonerkammerrahmen 11 und dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert sind, wird die Zunge des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in der Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 angeordnet, und die zwei Rahmen 11 und 12 werden entlang der Zunge 12v und der Nut 11n miteinander verschweißt (Einzelheiten werden weiter nachstehend angegeben).
Wie Fig. 21 zeigt, ist eine Abdeckfolie 51, welche auf leichte Weise in der Längsrichtung der Arbeitseinheit B abziehbar ist, auf die vertiefte Oberfläche 11k geklebt, um die Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens abzudichten. Sie ist auf den Tonerkammerrahmen 11 auf die vertiefte Oberfläche 11k entlang den vier Kanten der Öffnung 11i geklebt. Um die Öffnung 11i durch Reißen der Abdeckfolie 51 freizulegen, ist die Arbeitseinheit B mit einem Reißband 52 versehen, welches mit der Abdeckfolie 51 verschweißt ist. Das Abdeckband 52 ist zweifach vom Längsende 52b der Öffnung 11i aufgelegt, ist zwischen einem elastischen Dichtelement 54, wie z. B. ein Stück Filz (Fig. 19), und der Oberfläche in Gegenüberlage des Tonerkammerrahmens 11 an dem Ende entgegengesetzt zu dem Ende 52b durchgeführt, und erstreckt sich geringfügig von der Arbeitseinheit B. Der Endabschnitt 52a des geringfügig herausragenden Reißbands 52 ist an ein Ziehblättchen 11t angeklebt, welches mit der Hand zu erfassen ist (Fig. 6, und 21). Das Ziehblättchen 11t ist mit dem Tonerkammerrahmen 11 einstückig ausgebildet, wobei der Verbindungsabschnitt zwischen dem Ziehblättchen 11t und dem Tonerkammerrahmen 11 im wesentlichen so dünn ist, daß das Aufreißband 11t auf leichte Weise von dem Tonerkammerrahmen 11 abgerissen werden kann. Die Oberfläche des Dichtelements 54, mit Ausnahme der Umfangsflächen, ist mit einem Kunstharz-Folienband 55 bedeckt, das einen kleinen Reibungskoeffizienten aufweist. Das Band 55 ist auf das Dichtelement 54 aufgeklebt. Ferner ist die flache Oberfläche 12e, die an dem anderen der Endabschnitte in Längsrichtung des Tonerkammerrahmens 11 angeordnet ist, d. h. der Endabschnitt, der zu der Position entgegengesetzt ist, in welcher das elastische Dichtelement 54 angeordnet ist, mit dem elastischen Dichtelement 56 bedeckt, welches an die flache Oberfläche 12e (Fig. 19) angeklebt ist.
Die elastischen Dichtelemente 54 und 56 sind auf den Flansch 12e an den entsprechenden Enden in Längsrichtung über die gesamte Breite des Flanschs 12e aufgeklebt. Wenn der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 verbunden sind, bedecken die elastischen Dichtelemente 54 und 56 genau die entsprechenden Endabschnitte in Längsrichtung des Flanschs 11j, welche die vertiefte Oberfläche 11k über die gesamte Breite des Flanschs 11j umgeben, mit der Zunge 12v überlappend.
Um ferner den Tonerkammerrahmen 11 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 in Bezug zueinander genau zu positionieren, wenn sie verbunden werden, ist der Flansch 11j des Tonerkammerrahmens 11 mit einem Rundloch 11r und einem Quadratloch 11q versehen, welche jeweils mit dem zylinderförmigen Paßstift 12w1 und dem quadratischen Paßstift 12w2 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in Wirkbeziehung gelangen. Das Rundloch 11r bildet mit dem Paßstift 12w1 eine enge Passung aus, wogegen das Quadratloch 11q im Hinblick auf die Längsrichtung mit dem Paßstift 12w2 eine lockere Passung ausbildet, während im Hinblick auf die Längsrichtung dazu eine enge Passung ausgebildet wird.
Der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 werden aus einem Verbund vor einem Vereinigungsprozeß unabhängig montiert. Dann werden sie in der folgenden Weise vereinigt. Zuerst werden der zylinderförmige Positionierstift 12w1 und der quadratische Positionierstift 12w2 des Entwicklungskammerrahmens 12 in das Positionierrundloch 11r und das Positionierquadratloch 11q des Tonerkammerrahmens 11 eingesetzt, und die Zunge 12v des Bildentwicklungskammerrahmens 12 wird in der Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 angeordnet. Dann werden der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 aufeinandergepreßt. Demzufolge so gelangen die Dichtelemente 54 und 56 in Kontakt mit den entsprechenden Längsendabschnitten des Flanschs 11j und werden dadurch zusammengedrückt, und gleichzeitig werden rippenförmige Vorsprünge 122, welche in jedem Längsende der flachen Oberfläche 12u des Bildentwicklungskammerrahmens 12 als Abstandselemente angeordnet sind, nahe dem Flansch 11j des Tonerkammerrahmens 11 angeordnet. Die rippenförmigen Vorsprünge 122 sind mit dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 einstückig ausgebildet und sind zu beiden Seiten in bezug auf die Längsrichtung des Aufreißbands 52 so angeordnet, daß das Aufreißband zwischen den entgegengesetzten Vorsprüngen hindurchgehen kann.
Wenn der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 aufeinandergepreßt werden, wie vorstehend beschrieben ist, werden Ultraschallschwingungen zwischen dem zungenförmigen Abschnitt 12v und der Nut 11n angelegt. Demzufolge wird der Winkelrücken 12v1 durch Reibungswärme aufgeschmolzen und verschweißt mit dem Boden der Nut 11n. Folglich bleiben der Randabschnitt 11n1 der Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 und der rippenförmige Vorsprung 122 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 luftdicht miteinander in Kontakt, wobei ein Raum zwischen der vertieften Oberfläche 11k des Tonerkammerrahmens 11 und der flachen Oberfläche 12u des Bildentwicklungskammerrahmens bleibt. Die vorstehend erwähnte Abdeckfolie 51 und das Aufreißband 52 passen in diesen Raum.
Um den in dem Tonerkammerrahmen 11 vorgehaltenen Toner dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 zuzuführen, muß die Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens 11 entsiegelt werden. Dies wird in der folgenden Weise erreicht. Zuerst wird das Ziehblättchen 11t, das an dem Endabschnitt 52a (Fig. 6) des Aufreißbands 52 angeordnet ist, das sich von der Arbeitseinheit B erstreckt, vom Tonerkammerrahmen 11 abgeschnitten oder abgerissen und wird dann durch die Hand eines Bedieners abgezogen. Dies bewirkt das Abreißen der Abdeckfolie 51 zum Entsiegeln der Öffnung 11i, wodurch ermöglicht ist, daß der Toner aus dem Tonerkammerrahmen 11 in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zugeführt wird. Nachdem die Abdeckfolie 52 aus der Arbeitseinheit B gezogen ist, bleiben die Längsenden der Arbeitseinheit B durch die elastischen Dichtungen 54 und 56 abgedichtet, welche an den entsprechenden Längsenden des Flanschs 11j des Tonerkammerrahmens 11 angeordnet sind. Da die elastischen Dichtelemente 54 und 56 nur in deren Dickenrichtung verformt (zusammengedrückt) sind, während deren sechseckigen Formen erhalten werden, können sie auf sehr wirkungsvolle Weise die Arbeitseinheit abgedichtet erhalten. Da die Seite des Tonerkammerrahmens 11, welche in Gegenüberlage des Bildentwicklungskammerrahmens 12 ist, und die Seite des Bildentwicklungskammerrahmens 12, welche in Gegenüberlage des Tonerkammerrahmens 11 ist, wie vorstehend beschrieben aufgebaut sind, kann das Abreißband 52 zwischen den zwei Rahmen 11 und 12 durch einfaches Aufbringen einer Kraft, die stark genug ist, die Abdeckfolie 51 abzureißen, gleichmäßig herausgezogen werden.
Wie vorstehend beschrieben, wenn der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 vereint werden, wird ein Schweißverfahren unter Einsatz von Ultraschall angewendet, um Reibungswärme zu erzeugen, welche den Winkelrücken 12v1 aufschmilzt. Diese Reibungswärme neigt dazu, eine Wärmebeanspruchung in dem Tonerkammerrahmen 11 und dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu verursachen, und diese Rahmen können infolge der Beanspruchung verformt werden. Gemäß dieser Ausführungsform gelangen jedoch die Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 und die Zunge 12v des Bildentwicklungskammerrahmen entlang nahezu deren gesamten Länge miteinander in Eingriff. In anderen Worten, wenn die zwei Rahmen 11 und 12 vereint sind, werden der geschweißte Abschnitt und dessen Umgebung verstärkt, und daher neigen die zwei Rahmen nicht dazu, durch die thermische Beanspruchung verformt zu werden.
Hinsichtlich des Materials für den Tonerkammerrahmen 11 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 wird Kunststoffmaterial verwendet, z. B. Polystyren, ABS-Harz (Acrylnitril-Butadien- Styren), Polykarbonat, Polyethylen, Polypropylen und dergleichen.
Fig. 3 zeigt im wesentlichen eine Senkrechtschnittansicht des Tonerkammerrahmens 11 der Arbeitseinheit B in dieser Ausführungsform und zeigt die Grenzfläche zwischen dem Tonerkammerrahmen 11 und dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 und dessen Umgebung.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Tonerkammerrahmen 11 der Arbeitseinheit B in dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 3 ausführlicher beschrieben. Der in einem Tonerbehälter 11A vorgehaltene Toner ist ein Einkomponententoner. Um zu ermöglichen, daß dieser Toner wirkungsvoll frei in die Öffnung 11i fällt, ist der Tonerkammerrahmen 11 mit geneigten Oberflächen K und L versehen, welche sich über die gesamte Länge des Tonerkammerrahmens 11 erstrecken. Die geneigte Oberfläche L ist über der Öffnung 11i, und die geneigte Oberfläche K ist im auf der Rückseite des Tonerkammerrahmens 11, wenn von der Öffnung 11i aus gesehen (in der Breitenrichtung des Tonerkammerrahmens 11). Die geneigten Oberflächen L und K sind jeweils Teile des oberen Elements 11a und des unteren Elements 11b des Tonerkammerrahmens 11. Nachdem die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 des Geräts angeordnet ist, weist die geneigte Oberfläche L diagonal nach unten, und die geneigte Oberfläche K weist diagonal nach oben, wobei ein Winkel θ3 zwischen der geneigten Oberfläche K und der Linie m rechtwinklig zu der Grenzfläche zwischen dem Tonerkammerrahmen 11 und dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 ungefähr 20 Grad-40 Grad beträgt. In anderen Worten, in dieser Ausführungsform ist der Aufbau des oberen Abschnitts 11a des Tonerkammerrahmens 11 so ausgelegt, daß die geschrägten Oberflächen K und L jeweils die vorstehend erwähnten Winkel einhalten, nachdem der obere Abschnitt 11a und der untere Abschnitt 11b des Tonerkammerrahmens vereinigt sind. Dadurch ist gemäß dieser Ausführungsform der den Toner vorhaltende Tonerbehälter 11A in der Lage, auf wirkungsvolle Weise den Toner der Öffnung 11i zuzuführen.
Nachstehend wird der Bildentwicklungskammerrahmen ausführlich beschrieben.

(Bildentwicklungskammerrahmen)

Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 der Arbeitseinheit B wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3, 14, 15, 16, 17 und 18 beschrieben. Fig. 14 zeigt eine perspektivische Ansicht zur Darstellung der Art und Weise der Montage verschiedener Komponenten in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12. Fig. 15 zeigt eine perspektivische Ansicht zur Darstellung der Art und Weise der Montage einer Entwicklungsstation-Antriebskraft-Übertragungseinheit DG in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12. Fig. 16 zeigt eine Seitenansicht der Entwicklungseinheit vor dem Anordnen der Antriebskraft-Übertragungseinheit DG. Fig. 17 zeigt eine Seitenansicht der Entwicklungsstation-Antriebskraft-Übertragungseinheit DG, wenn von innerhalb des Bildentwicklungskammerrahmens 12 gesehen, und Fig. 18 zeigt eine perspektivische Ansicht des Lagerkastens, wenn von innen gesehen.
Wie vorstehend, beschrieben, werden die Entwicklungswalze 9c, die Entwicklungsklinge 9d, das Tonerrührelement 9e und die Stabantenne 9h zum Erfassen der Tonerrestmenge in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert.
Wie Fig. 14 zeigt, weist die Entwicklungsklinge 9d eine annähernd 1-2 mm dicke Metallplatte 9d1 und einen Urethangummi 9d2 auf, der mit der Metallplatte 9d1 unter Verwendung von Heißschmelzklebstoff, doppelseitigem Klebeband oder dergleichen verklebt ist. S. 1e reguliert die Tonermenge, die auf der Umfangsfläche der Entwicklungswalze 9c getragen wird, wenn der Urethangummi 9d2 mit der Generatrix der Entwicklungswalze 9c in Kontakt ist. Beide Längsenden der flachen Klingenanordnung-Bezugsfläche 121 als eine Klingenanordnung des Bildentwicklungskammerrahmens 12 sind mit einem Paßstift 12i1, einem quadratischen Vorsprung 12i3 und einem Gewindeloch 12i2 versehen. Der Dübel 12i1 und der Vorsprung 12i3 sind jeweils in ein Loch 9d3 und eine Kerbe 9d5 der Metallplatte 9d1 eingesetzt. Dann wird eine kleine Schraube 9d6 durch ein Schraubenloch 9d4 der Metallplatte 9d1 gesteckt und wird in dem vorstehend erwähnten Gewindeloch 12i2 mit Innengewinde verschraubt, um die Metallplatte 9d1 an der flachen Oberfläche 21i fest anzuordnen. Um das Austreten von Toner zu verhindern, ist ein elastisches Dichtelement 125, das aus MOLTPLANE oder dergleichen erzeugt ist, an den Bildentwicklungskammerrahmen 12 entlang der Längsoberkante der Metallplatte 9d1 angeklebt. Es ist auch ein elastisches. Dichtelement 12s1 an den Tonerkammerrahmen 11 entlang der Kante 12j des gekrümmten Bodenwandabschnitts angeklebt, welcher die Entwicklungswalze 9c aufnimmt, beginnend an jedem Längsende des elastischen Dichtelements 125. Ferner ist ein dünnes, elastisches Dichtelement 12s2 an den Bildentwicklungskammerrahmen 12 entlang einem zangenförmigen Abschnitt 12h in Kontakt mit der Generatrix der Entwicklungswalze 9c angeklebt.
Die Metallplatte 9d1 der Entwicklungsklinge 9c ist auf der Seite in Gegenüberlage des Urethangummis 9d2 um 90 Grad gekrümmt und bildet einen Krümmungsabschnitt 9d1a aus.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 14 und 18 die Bildentwicklungswalzeneinheit G beschrieben. Die Bildentwicklungswalzeneinheit G weist auf: (1) eine Bildentwicklungswalze 9c, (2) eine Abstandswalze 91, um den Abstand zwischen den Umfangsflächen der Entwicklungswalze 9c und der lichtempfindlichen Trommel 7 gleichbleibend zu erhalten, die aus elektrisch isolierendem Kunstharz und einer doppelten Hülsenkappe ausgebildet ist, welche die Entwicklungswalze 9c an jedem Längsende abdeckt, um ein elektrisches Leck zwischen den Aluminiumzylinderabschnitten der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwicklungswalze 9c zu verhindern, (3) ein Entwicklungswalzenlager 9j (in Fig. 14 vergrößert gezeigt), (4) ein Entwicklungswalzenrad 9k (Schrägzahnrad), welches die Antriebskraft von einem Schrägtrommelrad 7b aufnimmt, das an der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet ist und die Entwicklungswalze 9c dreht, (5) ein Spiralfederkontakt 91, dessen eine Ende in Kontakt mit einem Ende der Entwicklungswalze 9c ist (Fig. 18), und (6) ein Magnet 9g, welcher in der Entwicklungswalze 9c aufgenommen ist, um Toner auf der Umfangsfläche der Entwicklungswalze 9c festzuhalten. In Fig. 14 ist der Lagerkasten 9v bereits an der Entwicklungswalzeneinheit G angeordnet. In gewissen Fällen wird jedoch die Entwicklungswalzeneinheit G zuerst zwischen den Seitenplatten 12A und 12B des Bildentwicklungskammerrahmens 12 angeordnet, und wird dann mit dem Lagerkasten 9v vereint, wenn der Lagerkasten 9v an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 angeordnet wird.
Wie Fig. 14 zeigt, ist in der Entwicklungswalzeneinheit G die Entwicklungswalze 9c mit einem Metallflansch 9p an einem Längsende fest angeordnet. Dieser Flansch 9p weist einen Entwicklungswalzenrad-Wellenabschnitt 9p1 auf, welcher sich nach außen in der Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c erstreckt. Der Entwicklungswalzenrad-Wellenabschnitt 9p1 weist einen flach ausgebildeter Abschnitt auf, mit welchem das Entwicklungswalzenrad 9k, das auf dem Entwicklungswalzenrad- Wellenabschnitt 9p1 angeordnet ist, im Eingriff ist, wodurch verhindert wird, daß es auf dem Entwicklungswalzenrad-Wellenabschnitt 9p1 dreht. Das Entwicklungswalzenrad 9k ist ein Schrägzahnrad und dessen Zähne sind so geschrägt, daß der Schub, der durch die Drehung des Schrägzahnrads erzeugt ist, zu der Mitte der Entwicklungswalze 9c gerichtet, wird (Fig. 38). Ein Ende der Welle des Magnets 9g, welcher mit D-förmigem Querschnitt ausgebildet ist, steht durch den Flansch 9p nach außen vor und ist mit der Entwicklungsvorrichtung- Radhaltevorrichtung 40 im Eingriff, um nichtdrehend gelagert zu sein. Das vorstehend erwähnte Entwicklungswalzenlager 9j ist mit einem Rundloch versehen, das einen Drehverhinderungsvorsprung 9j5 aufweist, welcher in das Loch vorsteht, und in dieses Rundloch paßt das C-förmige Lager 9j4 genau. Der Flansch 9p sitzt drehend in dem Lager 9j4. Das Entwicklungswalzenlager 9j ist in einem Schlitz 12f des Bildentwicklungskammerrahmens 12 angeordnet und ist in diesem gelagert, wenn die Entwicklungsvorrichtung-Radhaltevorrichtung 40 an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 fest angeordnet ist, indem die Vorsprünge 40g der Entwicklungsvorrichtung- Radhaltevorrichtung 40 durch die entsprechenden Löcher 9j1 des Entwicklungswalzenradlagers 9j gesteckt werden und dann diese in die entsprechenden Löcher 12g des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eingefügt werden. Das Lager 9j4 in dieser Ausführungsform weist einen C-förmigen Flansch auf. Es besteht jedoch kein Problem, selbst wenn der Querschnitt des vorliegenden Lagerabschnitts des Lagers 9j4 C-förmig ist. Das vorstehend erwähnte Loch des Entwicklungswalzenlagers 9j, in welches das Lager 9j1 paßt, weist eine Stufe auf. In anderen Worten, es besteht aus einem Abschnitt mit großem Durchmesser und einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser, und der die Drehung verhindernde Vorsprung 9j5 steht von der Wand des Abschnitts mit großem Durchmesser vor, in welchen der Flansch des Lagers 9j4 paßt. Das Material für das Lager 9j und das Lager 9f, welches weiter nachstehend beschrieben wird, ist Polyacetal, Polyamid oder dergleichen.
Obgleich im wesentlichen in der Entwicklungswalze 9c umschlossen, erstreckt sich der Magnet 9g von der Entwicklungswalze 9c an beiden Längsenden und ist in einem D- förmigen Lagerloch 9v3 des Entwicklungswalzen-Lagerkastens 9v angeordnet, wie in Fig. 18 gezeigt, an dem Ende 9g1 mit dem D-förmigen Querschnitt. In Fig. 18 ist das D-förmige Lagerloch 9v3, welches in dem oberen Abschnitt des Entwicklungswalzen-Lagerkastens 9v angeordnet ist, nicht sichtbar. An einem Ende der Entwicklungswalze 9c ist ein hohler Zapfen 9w, der aus elektrisch isolierendem Material erzeugt ist, innerhalb der Entwicklungswalze 9c in Kontakt mit der Innenumfangsfläche unbeweglich angeordnet. Ein zylinderförmiger Abschnitt 9w1, welcher mit dem Zapfen 9w einstückig ausgebildet ist und einen kleineren Durchmesser als der Zapfen 9w aufweist, isoliert den Magnet 9g von einem Spiralfederkontakt 91, welcher mit der Entwicklungswalze 9c elektrisch in Kontakt ist. Das Lager 9f mit dem vorstehend erwähnten Flansch ist aus elektrisch isolierendem Kunstharz erzeugt und paßt in das Lageraufnahmeloch 9v4, welches mit dem vorhergehend erwähnten Magnetlagerloch 9v3 koaxial ist. Ein Keilabschnitt 9f1, der mit dem Lager 9f einstückig erzeugt ist, paßt in eine Keilnut 9v5 des Lageraufnahmelochs 9v4 und verhindert die Drehung des Lagers 9f.
Das Lageraufnahmeloch 9v4 weist einen Boden auf, und auf diesem Boden ist ein torusförmiger Entwicklungsvorspannungskontakt 121 angeordnet. Wenn die Entwicklungswalze 9c in dem Entwicklungswalzen-Lagerkasten 9v montiert wird, gelangt der Spiralfederkontakt 91 aus Metall mit diesem torusförmigen Entwicklungsvorspannungskontakt 121 in Kontakt und wird zusammengedrückt, wodurch die elektrische Verbindung hergestellt wird. Der torusförmige Entwicklungsvorspannungskontakt 121 hat eine Leitung, welche aufweist: einen ersten Abschnitt 121a, welcher sich von dem Außenumfang des torusförmigen Abschnitts rechtwinklig erstreckt, der in den vertieften Abschnitt 9v6 des Lageraufnahmelochs 9v4 paßt und entlang der Außenwand des Lagers 9f bis zu dem Ausschnittabschnitt verläuft, der an der Kante des Lageraufnahmelochs 9v4 angeordnet ist, einen zweiten Abschnitt 121b, welcher von dem Ausschnittabschnitt verläuft und an dem Ausschnittabschnitt nach außen gekrümmt ist, einen dritten Abschnitt 121c, welcher von dem zweiten Abschnitt 121b gekrümmt ist, einen vierten Abschnitt 121d, welcher von dem dritten Abschnitt 121c nach außen gekrümmt ist oder radial in die Richtung der Entwicklungswalze 9c, und einen Außenkontaktabschnitt 121e, welcher von dem vierten Abschnitt 121d in die gleiche Richtung gekrümmt ist. Um den Entwicklungsvorspannungskontakt 121 zu tragen, der die vorstehend beschriebene Form aufweist, ist der Entwicklungswalzen-Lagerkasten 9v mit einem Tragabschnitt 9v8 versehen, welcher in der Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c nach innen vorsteht. Der Tragabschnitt 9v8 ist in Kontakt mit dem dritten Abschnitt 121c und dem vierten Abschnitt 121d und dem äußeren Kontaktabschnitt 121e der Leitung des Entwicklungsvorspannungskontakts 121. Der zweite Abschnitt 121b ist mit einem Ankerloch 121f versehen, in welches ein Paßstift 9v9, der von der nach innen weisenden Wand des Entwicklungswalzen-Lagerkastens 9v in der Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c vorsteht, gedrückt ist. Der äußere Kontaktabschnitt 121e des Entwicklungsvorspannungskontakts 121 gelangt mit dem Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125 der Hauptbaugruppe 14 des Geräts in Kontakt, wenn die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 des Geräts angeordnet wird, so daß die Entwicklungsvorspannung an die Entwicklungswalze 9c angelegt wird. Das Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125 wird weiter nachstehend beschrieben.
Zwei zylinderförmige Vorsprünge 9v1 des Entwicklungswalzen- Lagerkastens 9v werden in den entsprechenden Löchern 12m des Bildentwicklungskammerrahmens 12 angeordnet, welche an dem Längsende vorgesehen sind, wie in Fig. 19 gezeigt ist. Demzufolge wird der Entwicklungswalzen-Lagerkasten 9v in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 genau positioniert. Dann wird eine nicht gezeigte kleine Schraube durch jedes Schraubenloch des Entwicklungswalzen-Lagerkastens 9v gesteckt und wird dann in das Innengewinde-Schraubloch 12c des Bildentwicklungskammerrahmens 12 gesteckt, um den Entwicklungswalzen-Lagerkasten 9v an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 fest anzuordnen.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung deutlich wird, um in dieser Ausführungsform die Entwicklungswalze 9c in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu montieren, wird die Entwicklungswalzeneinheit G zuerst montiert und dann wird die montierte Entwicklungswalzeneinheit G an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 angeordnet.
Die Entwicklungswalzeneinheit G wird in den folgenden Schritten montiert, die nachstehend beschrieben sind. Zuerst wird der Magnet 9g durch die Entwicklungswalze 9c gesteckt, die mit dem Flansch 9p verbunden ist, und der Zapfen 9w und der Spiralfederkontakt 91 für die Entwicklungsvorspannung werden an dem Ende der Entwicklungswalze 9c angeordnet. Daraufhin werden die Abstandswalze 91 und das Entwicklungswalzenlager 9m um jedem Längsendabschnitt der Entwicklungswalze 9c angeordnet, wobei das Entwicklungswalzenlager 9j auf der Außenseite in bezug auf die Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c ist. Dann wird das Entwicklungswalzenrad 9k auf dem Entwicklungswalzenrad-Wellenabschnitt 9p1 angeordnet, der an dem Ende der Entwicklungswalze 9c angeordnet ist. Es ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, daß das Ende 9g1 in Längsrichtung des Magnets 9g, welches einen D-förmigen Querschnitt aufweist, von der Entwicklungswalze 9k auf der Seite vorsteht, an welcher die Entwicklungswalze 9k angeordnet ist. Es steht von dem Ende des zylinderförmigen Abschnitts 9w1 des hohlen Zapfens 9w vor.
Nachstehend wird die Stabantenne 9h zum Erfassen der Tonerrestmenge beschrieben. Wie in Fig. 14 und 19 gezeigt ist ein Ende der Stabantenne 19h wie eine Kurbelwelle gebogen, wobei der Abschnitt, der mit dem Armabschnitt der Kurbelwelle vergleichbar ist, eine Kontaktabschnitt 9h1 (Tonerrestmengen-Erfassungsabschnitt 122) ausbildet und mit dem Tonererfassungskontaktelement 126 in Kontakt sein muß, das an der Hauptbaugruppe 14 des Geräts angeordnet ist. Das Tonererfassungskontaktelement 126 wird weiter nachstehend beschrieben. Um die Stabantenne 9h in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 anzuordnen, wird die Stabantenne 9h zuerst durch ein Durchgangsloch 12b einer Seitenplatte 12B des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingefügt, und das Ende, welches zuerst durch das Loch 12b gesteckt ist, wird in einem nicht gezeigten Loch der entgegengesetzten Seitenplatte des Bildentwicklungskammerrahmens 12 so angeordnet, daß die Stabantenne 9h durch die Seitenplatte getragen wird. In anderen Worten, die Stabantenne 9h wird durch das Durchgangsloch 12b und das nicht gezeigte Loch auf der entgegengesetzten Seite genau positioniert. Um zu verhindern, daß Toner in das Durchgangsloch 12b eindringt, ist ein nicht gezeigtes Dichtelement (z. B. ein Ring, der aus Kunstharz, einem Stück Filz oder Schwamm oder dergleichen erzeugt ist) in dem Durchgangsloch 12b eingefügt.
Wenn der Entwicklungswalzen-Radkasten 9v an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 angeordnet ist, wird der Kontaktabschnitt 9h1 der Stabantenne 9h, d. h. der Abschnitt, der mit dem Armabschnitt einer Kurbelwelle vergleichbar ist, so angeordnet, daß verhindert ist, daß die Stabantenne 9h sich aus dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 herausbewegt oder herauskommt.
Nachdem der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 vereinigt sind, überdeckt die Seitenplatte. 12A des Bildentwicklungskammerrahmens 12, durch welche die Stabantenne 9h eingefügt ist, die Seitenplatte des Tonerkammerrahmens 11 und bedeckt teilweise die Tonerabdichtkappe 11f des Bodenabschnitts 11b des Tonerkammerrahmens 11. Wie Fig. 16 zeigt, ist die Seitenplatte 12A mit einem Loch 12x versehen, und ein Wellenpaßabschnitt 9s1 (Fig. 15) des Tonerzuführrads 9s zum Übertragen der Antriebskraft auf das Tonerzuführelement 9b wird durch dieses Loch 12x gesteckt.
Der Wellenpaßabschnitt 9s1 ist ein Teil des Tonerzuführrads 9s und ist mit dem Kupplungselement 11e (Fig. 16 und 20) verbunden, um die Antriebskraft auf das Tonerzuführelement 9b zu übertragen. Wie vorstehend beschrieben, ist das Kupplungselement 11e im Eingriff mit einem der Längsenden des Tonerzuführelements 9b und wird durch den Tonerkammerrahmen 11 drehend gelagert.
Wie in Fig. 19 gezeigt, ist in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 das Tonerrührelement 9e parallel zu der Stabantenne 9h drehbar gelagert. Das Tonerrührelement 9e ist ebenfalls wie eine Kurbelwelle geformt. Einer der dem Kurbelwellenzapfen gleichwertigen Abschnitte des Tonerrührelemerits 9e ist in einem Lagerloch (nicht gezeigt) der Seitenplatte 12B angeordnet, wogegen der andere mit dem Tonerrührrad 9m verbunden ist, welches einen Wellenabschnitt aufweist, der durch die Seitenplatte 12A drehbar gelagert ist, wie Fig. 16 zeigt. Der kurbelarmähnliche Abschnitt des Tonerrührelements 9c ist in der Kerbe des Wellenabschnitts des Tonerrührrads 7m so angeordnet, daß die Drehung des Tonerrührrads 9m auf das Tonerrührelement 9e übertragen wird.
Nachstehend wird die Übertragung der Antriebskraft zu der Bildentwicklungseinheit D beschrieben.
Wie Fig. 15 zeigt, ist die Welle 9g1 des Magnets 9g, welcher den D-förmigen Querschnitt aufweist, mit einem Magnetlagerloch 40a der Bildentwicklungsvorrichtung-Radhaltevorrichtung 40 in Wirkbeziehung. Demzufolge wird der Magnet 9g nicht drehbar gelagert. Wenn die Bildentwicklungsvorrichtung- Radhaltevorrichtung 40 an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 angeordnet ist, ist das Entwicklungswalzenrad 9k mit einem Rad 9g eines Getriebes GT im Eingriff, und das Tonerrührrad 9m ist im Eingriff mit einem kleinen Rad 9s2. Daher sind das Tonerzuführrad 9s und das Tonerrührrad 9m in der Lage, die Antriebskraft aufzunehmen, die von dem Entwicklungswalzenrad 9k übertragen wird.
Alle Räder vom Rad 9q bis zu dem Tonerrad 9s sind Schleppräder. Das Rad 9q, welches mit dem Entwicklungswalzenrad 9k im Eingriff ist, und ein kleines Rad, welches mit dem Rad 9q einstückig ist, sind auf einem Paßstift 40b drehbar gelagert, welcher mit der Bildentwicklungsvorrichtung-Radhaltevorrichtung 40 einstückig ist. Ein großes Rad 9r, welches mit dem kleinen Rad 9q1 im Eingriff ist, und ein kleines Rad 9r1, welches mit dem Rad 9r einstückig ist, sind auf dem Paßstift 40c, welcher mit der Bildentwicklungsvorrichtung- Radhaltevorrichtung 40 einstückig ist, drehbar gelagert. Das kleine Rad 9r1 ist mit dem Tonerzuführrad 9s im Eingriff. Das Tonerzuführrad 9s ist auf dem Paßstift 40d, welcher ein Teil der Bildentwicklungsvorrichtung-Radhaltevorrichtung 40 ist, drehbar gelagert. Das Tonerzuführrad 9s weist den Wellenpaßabschnitt 9s1 auf. Das Tonerzuführrad 9s ist im Eingriff mit einem kleinen Rad 9s2. Das kleine Rad 9s2 ist auf einem Paßstift 40e, welcher ein Teil der Bildentwicklungsvorrichtung-Radhaltevorichtung 40 ist, drehbar gelagert. Die Paßstifte 40b, 40c, 40d und 40e weisen einen Durchmesser von etwa 5-6 mm auf und lagern die entsprechenden Räder des Getriebes GT.
Durch das Vorsehen des vorstehend beschriebenen Aufbaus können die Räder, welche das Getriebe ausbilden, durch eine einzige Komponente (Bildentwicklungsvorrichtung-Radhaltevorrichtung 40) gelagert werden. Wenn die Arbeitseinheit B montiert wird, kann das Getriebe GT auf der Bildentwicklungsvorrichtung-Radhaltevorrichtung 40 teilweise vormontiert werden. Verbindungskomponenten können vormontiert werden, um den Hauptmontageprozeß zu vereinfachen. In anderen Worten, zuerst werden die Stabantenne 9h und das Tonerrührelement 9e in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert, und dann werden die Entwicklungswalzeneinheit G und der Getriebekasten 9v jeweils in der Entwicklungsstation- Antriebskraft-Übertragungseinheit DG und dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert, wodurch die Bildentwicklungseinheit D vervollständigt wird.
Wie in Fig. 19 gezeigt, bezeichnet ein Bezugszeichen 12p eine Öffnung des Bildentwicklungskammerrahmens, welche sich in der Längsrichtung des Bildentwicklungskammerrahmens 12 erstreckt. Nachdem der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 vereinigt sind, paßt die Öffnung 12p genau mit der Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens, wodurch ermöglicht wird, daß der in dem Tonerkammerrahmen 11 vorgehaltene Toner der Entwicklungswalze 9c zugeführt wird. Das vorstehend erwähnte Tonerrührelement 9e und die Stabantenne 9h sind entlang einer der Längskanten der Öffnung 12p über deren gesamten Länge angeordnet.
Die Materialien, die für den Bildentwicklungskammerrahmen 12 geeignet sind, sind die gleichen wie die vorhergehend erwähnten Materialien, die für den Tonerkammerrahmen 11 geeignet sind.

(Aufbau des elektrischen Kontakts)

Nachstehend werden unter Bezugnahme auf Fig. 8, 9, 11, 23 und 30 die Verbindung und Positionierung der Kontakte beschrieben, welche die elektrische Verbindung zwischen der Arbeitseinheit B und der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts herstellen, wenn die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 angeordnet ist.
Wie Fig. 8 zeigt, weist die Arbeitseinheit B eine Vielzahl von elektrischen Kontakten auf: (1) eine zylinderförmige Führung 13aL als ein elektrisch leitfähiger Kontakt, der in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet ist, so um die lichtempfindliche Trommel 7 durch die Hauptbaugruppe 14 des Geräts zu erden (der tatsächliche Erdungskontakt ist die Endfläche der zylinderförmigen Führung 13aL. Er ist mit dem Bezugszeichen 119 bezeichnet, wenn auf diesen als ein elektrisch leitfähiger Erdungskontakt Bezug genommen wird). (2) einen elektrisch leitfähigen Aufladevorspannungskontakt 120, der mit der Aufladewalzenwelle 8a elektrisch verbunden ist, um von der Hauptbaugruppe 14 des Geräts eine Aufladevorspannung an die Aufladewalze 8 anzulegen. (3) einen elektrisch leitfähigen Entwicklungsvorspannungskontakt 121, der mit der Entwicklungswalze 9c elektrisch verbunden ist, um von der Hauptbaugruppe 14 des Geräts eine Entwicklungsvorspannung an die Entwicklungswalze 9c anzulegen, (4) einen elektrisch leitfähigen Tonerrestmengen-Erfassungskontakt 122, der mit der Stabantenne 9h elektrisch verbunden ist, um die Tonerrestmenge zu erfassen. Diese vier Kontakte 119- 122 sind von der Seiten- oder Bodenwand des Arbeitseinheitsrahmens freiliegend. In mehr spezifischer Weise sind sie so angeordnet, um von der linken Wand oder Bodenwand des Arbeitseinheitsrahmens freizuliegen, wenn aus der Richtung gesehen, aus welcher die Arbeitseinheit B angeordnet wird, wobei sie einen vorbestimmten Abstand voneinander getrennt sind, der ausreichend ist, um ein elektrisches Leck zu verhindern. Der Erdungskontakt 119 und der Aufladevorspannungskontakt 121 gehören zu der Reinigungseinheit C, und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und der Tonerrestmengen- Erfassungskontakt 122 gehören zu dem Bildentwicklungskammerrahmen 12. Der Tonerrestmengen-Erfassungskontakt 122 wirkt außerdem als ein Arbeitseinheit-Erfassungskontakt, durch welchen die Hauptbaugruppe 14 des Geräts erfaßt, ob die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 des Geräts angeordnet ist oder nicht.
Wie in Fig. 11 gezeigt, ist der Erdungskontakt 119 ein Teil des Flanschs 29, der aus elektrisch leitfähigem Material erzeugt ist, wie vorstehend beschrieben ist. Daher wird die lichtempfindliche Trommel 7 durch eine Erdungsplatte 7f in Verbindung mit dem Trommelabschnitt 7d der lichtempfindlichen Trommel 7, der Trommelwelle 7a, welche mit dem Flansch 29 und der zylinderförmigen Führung 13aL einstückig ist und in Kontakt mit der Erdungsplatte 7f ist, und den Erdungskontakt 119, welcher die Endfläche der zylinderförmigen Führung 13aL ist, geerdet. Der Flansch 29 in dieser Ausführungsform ist aus Metallmaterial erzeugt, wie z. B. Stahl. Der Aufladevorspannungskontakt 120 und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 sind aus einer ungefähr 0,1-0,3 mm dicken, elektrisch leitenden Metallplatte ausgebildet (z. B. eine rostfreie Stahlplatte und eine Phosphorbronzeplatte) und erstrecken sich entlang der Innenfläche der Arbeitseinheit. Der Aufladevorspannungskontakt 120 ist von der Bodenwand der Reinigungseinheit C auf oder Seite in Gegenüberläge der Seite freiliegend, von welcher die Arbeitseinheit B angetrieben wird. Der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und der Tonerrestmengen-Erfassungskontakt 122 sind von der Bodenwand der Bildentwicklungseinheit D freiliegend, auch auf der Seite in Gegenüberlage der Seite, von welcher die Arbeitseinheit B angetrieben ist.
Diese Ausführungsform wird nachstehend ausführlich beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, ist in dieser Ausführungsform das Schrägzahntrommelrad 7b an einem der axialen Endender lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Das Trommelrad 7b ist mit dem Entwicklungswalzenrad 9k im Eingriff, um die Entwicklungswalze 9c zu drehen. Wenn sie sich dreht, erzeugt sie einen Schub in der Richtung, die in Fig. 11 durch einen Pfeil d bezeichnet ist. Dieser Schub drückt die lichtempfindliche Trommel 7, welche in dem Reinigungskammerrahmen 13 mit einem geringfügigen Spiel in der Längsrichtung angeordnet ist, zu der Seite, auf welcher das Trommelrad 7b angeordnet ist. Ferner addiert sich die Reaktionskraft, welche erzeugt wird, wenn die Erdungsplatte 7f, die an dem Stirnrad 7n fest angeordnet ist, in die Richtung des Pfeils d gegen die Trommelwelle 7a gedrückt wird. Demzufolge bleibt die Außenkante 7b1 des Trommelrads 7b in Kontakt mit der Oberfläche des Innenendes des Lagers 38, das an dem Reinigungskammerrahmen 13 fest angeordnet ist. Somit wird die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 in bezug auf die Arbeitseinheit B in der Axialrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 reguliert. Der Erdungskontakt 119 ist von der Seitenplatte 13k des Reinigungskammerrahmens 13 freigelegt. Die Trommelwelle 7a erstreckt sich in den Trommelgrundkörper 7d (Aluminiumtrommel in dieser Ausführungsform), der mit einer lichtempfindlichen Schicht 7e entlang der Axiallinie beschichtet ist. Der Trommelgrundkörper 7d und die Trommelwelle 7a sind durch die Innenumfangsfläche 7d1 des Trommelgrundkörpers 7d und die Erdungsplatte 7f in Kontakt mit der Endfläche 7a1 der Trommelwelle 7a elektrisch verbunden.
Der Aufladevorspannungskontakt 120 ist an dem Reinigungskammerrahmen 13 angeordnet, angrenzend an die Position, in welcher die Aufladewalze 8 gelagert ist (Fig. 8). Wie Fig. 23 zeigt, ist der Aufladevorspannungskontakt 120 mit der Welle 8a der Aufladewalze 8 über eine Verbundfeder 8b, welche mit der Aufladewalzenwelle 8a in Kontakt ist, elektrisch in Kontakt. Diese Verbundfeder 8b ist aus einem Druckfederabschnitt 8b1 und einem Innenkontaktabschnitt 8b2 ausgebildet. Der Druckfederabschnitt 8b1 ist zwischen dem Fedetsitz 120b und einem Aufladewalzenlager 8c angeordnet. Der Innenkontaktabschnitt 8b2 erstreckt sich von dem Federsitz-Seitenende des Druckfederabschnitts 8b1 und drückt auf die Aufladewalzenwelle 8a. Das Aufladewalzenlager 8c ist in einer Führungsnut 13g gleitfähig angeordnet, und der Federsitz 120b ist an dem geschlossenen Ende der Führungsnut 13g angeordnet. Die Führungsnut 13g erstreckt sich in die Richtung einer Imaginärlinie, welche durch die Mitten der Querschnitte der Aufladewalze 8 und der lichtempfindlichen Trommel 7 verläuft, wobei die Mittellinie der Führungsnut 3g im wesentlichen mit dieser Imaginärlinie übereinstimmt. Wie Figur zeigt, tritt der Aufladevorspannungskontakt 120 in den Reinigungskammerrahmen 13 an der Stelle ein, an welcher dieser freiliegt, entlang der Innenwand des Reinigungskammerrahmens 13 verläuft, in die Richtung abbiegt, welche die Richtung schneidet, in welche die Aufladewalzenwelle 8a der Aufladewalze 8 bewegt wird, und an dem Federsitz 120b endet.
Nachstehend werden der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und der Tonerrestmengen-Erfassungskontakt 122 beschrieben. Beide Kontakte 121 und 122 sind auf der Bodenfläche (Oberfläche der Bildentwicklungseinheit D, welche nach unten weist, wenn die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 des Geräts ist) der Bildentwicklungseinheit D, auf der gleichen Seite wie die Seitenplatte 13k des Reinigungskammerrahmens 13. Der vorstehend erwähnte dritte Abschnitt 121e des Entwicklungsvorspannungskontakts 121, d. h. der Abschnitt, der von der Bildentwicklungseinheit D freiliegt, ist so angeordnet, um in Gegenüberlage des Aufladevorspannungskontakts 120 zu dem Stirnrad 7h zu sein. Wie vorstehend beschrieben, ist der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 elektrisch in Kontakt mit der Entwicklungswalze 9c durch den Spiralfederkontakt 91, welcher mit dem Längsende der Entwicklungswalze 9c (Fig. 18) elektrisch in Kontakt ist.
Fig. 38 zeigt schematisch die Beziehung zwischen den Schubkräften, die durch das Trommelrad 7b und das Entwicklungswalzenrad 9k sowie den Entwicklungsvorspannungskontakt 121 erzeugt sind. Wie vorstehend erwähnt, wird die lichtempfindliche Trommel 7 in die Richtung des Pfeils d in Fig. 38 verschoben, wenn die Arbeitseinheit B angetrieben wird. Demzufolge bleibt die Endfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 auf der Seite des Trommerads 7b in Kontakt mit der Endfläche des Lagers 38 (Fig. 32), welches in Fig. 38 nicht gezeigt ist. Die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 im Hinblick auf deren Längsrichtung ist somit festgelegt. Andererseits wird das Entwicklungswalzenrad 9k, welches mit dem Trommelrad 7b im Eingriff ist, in die Richtung eines Pfeils e gedrängt, welche entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils d ist. Demzufolge drückt es den Spiralfederkontakt 91, welcher den Entwicklungsvorspannungskontakt 121 drückt. Folglich wird der Druck verringert, der durch den Spiralfederkontakt 91 in die Richtung eines Pfeils f erzeugt wird, d. h. in die Richtung zum Drücken der Entwicklungswalze 9c gegen das Entwicklungswalzenlager 9j. Dadurch wird gewährleistet, daß der Spiralfederkontakt 91 und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 niemals außer Kontakt geraten, während die Reibung zwischen den Endflächen der Entwicklungswalze 9c und dem Entwicklungswalzenlager 9j vermindert wird, um zu gestatten, daß sich die Entwicklungswalze 9c gleichmäßig dreht.
Der Tonerrestmengen-Erfassungskontakt 122, der in Fig. 8 gezeigt ist, ist an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 angeordnet, liegt auf der Zuströmseite des Entwicklungsvorspannungskontakts 121 in bezug auf die Richtung frei, in welcher die Arbeitseinheit B eingefügt wird (Richtung eines Pfeils X in Fig. 9) Wie aus Fig. 19 deutlich wird, ist der Tonerrestmengen-Erfassungskontakt 122 ein Teil der Stabantenne 9h, welche aus elektrisch leitfähigem Material erzeugt ist, wie z. B. Metalldraht, und erstreckt sich in der Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c. Wie vorstehend beschrieben, erstreckt sich die Stabantenne 9h entlang der gesamten Länge der Entwicklungswalze 9c und hält einen vorbestimmten Abstand von der Entwicklungswalze 9c ein. Sie gelangt in Kontakt mit dem Tonererfassungskontaktelement 126 der Hauptbaugruppe 14 des Geräts, wenn die Arbeitseinheit B in die Hauptbaugruppe 14 des Geräts eingefügt wird. Die Kapazität zwischen der Stabantenne 9h und der Entwicklungswalze 9c ändert sich gemäß der zwischen beiden vorliegenden Tonermenge. Daher wird diese Kapazitätsänderung durch einen Steuerabschnitt (nicht gezeigt), der mit dem Tonererfassungskontaktelement 126 der Hauptbaugruppe 14 des Geräts verbunden ist, als eine Potentialdifferenz erfaßt, um die Tonerrestmenge zu bestimmen.
Die Tonerrestmenge ist eine Tonermenge, welche eine vorbestimmte Kapazitätsgröße bewirkt, wenn der Toner zwischen der Entwicklungswalze 9c und der Stabantenne 9h vorliegt. In anderen Worten, der Steuerabschnitt erfaßt, daß die Tonermenge in dem Tonerbehälter 11A auf eine vorbestimmte Menge vermindert ist, der Steuerabschnitt der Hauptbaugruppe 14 des Geräts erfaßt durch den Tonerrestmengen-Erfassungskontakt 122, daß die Kapazität den ersten vorbestimmten Wert erreicht hat und bestimmt daher, daß die Tonermenge innerhalb des Tonerbehälters 11A auf eine vorbestimmte Menge zurückgegangen ist. Beim Erfassen, daß die Kapazität den ersten Wert erreicht hat, informiert der Steuerabschnitt der Hauptbaugruppe 14 des Geräts den Bediener, daß die Arbeitseinheit B zu ersetzen ist, z. B. läßt sie eine Lichtanzeigevorrichtung blinken oder einen Summer ertönen. Wenn im Gegensatz dazu der Steuerabschnitt erfaßt, daß die Kapazität einen vorbestimmten zweiten Wert zeigt, welcher kleiner als der vorbestimmte erste Wert ist, bestimmt dieser, daß die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 des Geräts angeordnet ist. Sie gestattet nicht die Einleitung der Bilderzeugungsoperation der Hauptbaugruppe 14 des Geräts, es sei denn, sie erfaßt den Abschluß der Anordnung der Hauptbaugruppe 14 des Geräts.
Der Steuerabschnitt kann in die Lage versetzt werden, den Bediener zum Fehlen der Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 des Geräts z. B. durch Aufblinken einer Lichtanzeigevorrichtung zu informieren.
Nachstehend wird die Verbindung zwischen den elektrischen Kontakten der Arbeitseinheit B und den elektrischen Kontaktelementen der Hauptbaugruppe 14 des Geräts beschrieben.
Wie Fig. 9 zeigt, sind auf der Innenfläche der linken Seitenwand des Arbeitseinheit-Aufnahmeraums 5 in dem Bilderzeugungsgerät A vier Kontaktelemente angeordnet, welche mit den vorstehend erwähnten Kontakten 119-122 in Kontakt gelangen, wenn die Arbeitseinheit B in die Hauptbaugruppe 14 des Geräts eingefügt wird, ein Erdungskontaktelement 123, welches mit dem Erdungskontakt 119 elektrisch in Kontakt gelangt, ein Aufladevorspannungskontaktelement 124, welches mit dem Aufladevorspannungskontakt 120 elektrisch in Kontakt gelangt, ein Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125, welches mit dem Entwicklungsvorspannungskontakt 121 elektrisch in Kontakt gelangt, und ein Tonererfassungskontaktelement 126, welches mit dem Tonerrestmengen-Erfassungskontakt 122 elektrisch in Kontakt gelangt.
Wie Fig. 9 zeigt, ist das Erdungskontaktelement 123 an dem Bodenabschnitt der Positioniernut 16b angeordnet. Das Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125, das Tonererfassungskontaktelement 126 und das Aufladewalzenkontaktelement 124 sind auf der oberen Oberfläche des Arbeitseinheit-Aufnahmeraums S nach oben weisend angeordnet, unter dem Führungsabschnitt 16a und angrenzend an die linke Seitenwand. Sie sind in der Lage, sich in der senkrechten Richtung elastisch zu bewegen.
An dieser Stelle wird die Lagebeziehung zwischen jedem Kontakt und der Führung beschrieben.
Wie Fig. 6 zeigt, welche die Arbeitseinheit B in einer im wesentlichen waagerechten Lage zeigt, ist der Tonerrestmengen-Erfassungskontakt 122 auf dem niedrigsten Niveau. Der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 ist höher als der Tonerrestmengen-Erfassungskontakt 122 angeordnet, und der Aufladevorspannungskontakt 12C' ist höher als der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 angeordnet. Die Drehsteuerführung 13bL und die zylinderförmige Führung 13aL (Erdungskontakt 119) sind höher als der Aufladevorspannungskontakt 120 angeordnet und sind ungefähr auf dem gleichen Niveau. In Hinblick auf die Richtung (durch den Pfeil X bezeichnet), in welche die Arbeitseinheit B eingefügt wird, ist der Tonerrestmengen- Erfassungskontakt 122 am meisten zuströmseitig angeordnet, und die Drehsteuerführung 13bL, der Entwicklungsvorspannungskontakt 121, die zylinderförmige Führung 13aL (Erdungskontakt 119) und der Aufladevorspannungskontakt 120 sind in dieser Reihenfolge zur Abströmseite angeordnet. Durch das Vorsehen dieser Lageanordnung ist der Aufladevorspannungskontakt 120 nahe der Aufladewalze 8 angeordnet, der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 ist nahe der Entwicklungswalze 9c angeordnet, der Tonerrestmengen-Erfassungskontakt 122 ist nahe der Stabantenne 9h angeordnet, und der Erdungskontakt 119 ist nahe der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet. In anderen Worten, der Abstand zwischen jedem Kontakt und der betreffenden Komponente kann vermindert werden, ohne eine lange Elektrode in der Arbeitseinheit B und der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts anzuordnen.
Die Abmessung der tatsächlichen Kontaktfläche jedes Kontakts ist wie folgt. Der Aufladevorspannungskontakt 120 mißt ungefähr 10,0 mm sowohl in der senkrechten Richtung als auch in der waagerechten Richtung, der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 mißt ungefähr 6,5 mm in der senkrechten Richtung und ungefähr 7,5 mm in der waagerechten Richtung, der Tonerrestmengen-Erfassungskontakt 122 mißt 2,0 mm im Durchmesser und ungefähr 18,0 mm in der waagerechten Richtung, und der Erdungskontakt 119, welcher rund ist, mißt ungefähr 10,0 mm im Außendurchmesser. Der Aufladevorspannungskontakt 120 und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 sind rechtwinklig. Beim Messen der Abmessung der Kontaktfläche bedeutet "senkrecht" die Richtung parallel zu der Richtung X, in welche die Arbeitseinheit B eingefügt wird, und "waagerecht" bedeutet die Richtung rechtwinklig zu der Richtung X.
Das Erdungskontaktelement. 123 ist eine elektrisch leitfähige Plattenfeder. Sie ist in der Positioniernut 16b (Position der Trommelwelle 7a ist feststehend) angeordnet, in welcher der Erdungskontakt 119 der Arbeitseinheit B, d. h. die zylinderförmige Führung 13aL passend ist (Fig. 9, 11 und 30). Es ist durch das Chassis der Hauptbaugruppe 14 des Geräts geerdet. Das Tonerrestmengen-Erfassungskontaktelement 126 ist ebenfalls eine elektrisch leitfähige Plattenfeder. Sie ist angrenzend an den Führungsabschnitt 16a angeordnet, dem Führungsabschnitt 16a im Hinblick auf die waagerechte Richtung benachbart, aber unterhalb im Hinblick auf die, senkrechte Richtung. Die anderen Kontaktelemente 124 und 125 sind ebenfalls angrenzend an den Führungsabschnitt 16a angeordnet, geringfügig weiter weg von dem Führungsabschnitt 16a als das Tonerrestmengen-Erfassungskontaktelement 126 im Hinblick auf die waagerechte Richtung und unterhalb des Führungsabschnitts 16a im Hinblick auf die senkrechte Richtung. Die Kontaktelemente 124 und 125 sind mit einer Druckspiralfeder 129 versehen und sie stehen daher von deren Haltevorrichtungen 127 nach oben vor. Dieser Aufbau wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Aufladewalzen-Kontaktelement 124 ausführlicher beschrieben. Wie die vergrößerte Ansicht des Aufladewalzen-Kontaktelements 124 in Fig. 30 zeigt, ist das Aufladewalzen-Kontaktelement 124 so in der Haltevorrichtung 127 angeordnet, daß diesem ermöglicht ist, von der Haltevorrichtung 127 nach oben gerichtet vorzustehen, ohne herauszugleiten. Dann wird die Haltevorrichtung 127 an dem elektrischen Substrat 128 fest angeordnet, das an der Hauptbaugruppe 14 des Geräts angeordnet ist. Das Kontaktelement 124 ist mit der Verdrahtungsstruktur durch eine elektrisch leitfähige Druckspiralfeder 129 elektrisch verbunden.
Bevor die Arbeitseinheit B, die in das Bilderzeugungsgerät A eingefügt ist, durch den Führungsabschnitt 16a in eine vorbestimmte Position geführt ist, bleiben die Kontaktelemente 123-126 des Bilderzeugungsgeräts A durch die Federn vorspringend, sofern deren Vorstehen zugelassen ist. In diesem Zustand ist keines der Kontaktelemente 123-126 in Kontakt mit deren Gegenstücken, d. h. die Kontakte 119-122 der Arbeitseinheit B. Wenn die Arbeitseinheit B weiter eingefügt wird, gelangen die Kontaktelemente 123-126 nacheinander in Kontakt mit den entsprechenden Kontakten 119-122 der Arbeitseinheit B. Wenn dann die zylinderförmige Führung 13aL der Arbeitseinheit B in der Positioniernut 16b durch zusätzliche Einwärtsbewegung der Arbeitseinheit B angeordnet wird, werden die Kontaktelemente 123-126 der Hauptbaugruppe 14 des Geräts durch die entsprechenden Kontakte 119-122 der Arbeitseinheit B gegen die elastische Kraft der Druckspiralfedern 129 in der Haltevorrichtung 127 niedergedrückt. Demzufolge werden die Kontaktdrücke zwischen den Kontaktelementen 123-126 und den entsprechenden Kontakten 119-122 erhöht.
Wie vorstehend gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, wann die Arbeitseinheit B durch das Führungselement 16 in eine vorbestimmte Position in der Hauptbaugruppe 14 des Geräts geleitet werden, gelangen die Kontakte der Arbeitseinheit B mit den Kontaktelementen der Hauptbaugruppe 14 des Geräts zuverlässig in Kontakt.
Wenn die Arbeitseinheit B in der vorbestimmten Position angeordnet ist, gelangt das Erdungskontaktelement 123, welches in der Form einer Plattenfeder ist, in Kontakt mit dem Erdungskontakt 119, welcher von der zylinderförmigen Führung 13aL (Fig. 11) vorsteht, der Erdungskontakt 119 wird mit dem Erdungskontaktelement 119 elektrisch verbünden und demzufolge wird die lichtempfindliche Trommel 7 geerdet. Der Aufladevorspannungskontakt 120 und das Aufladewalzen-Kontaktelement 124 werden elektrisch verbunden, um zuzulassen, daß Hochspannung (Spannung aus überlagerter Wechselspannung und Gleichspannung) an die Aufladewalze 8 angelegt wird. Der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und das Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125 stellen miteinander die elektrische Verbindung her, um das Anlegen von Hochspannung an die Entwicklungswalze 9c zu gestatten. Der Tonerrestmengen-Erfassungskontakt 122 gelangt mit dem Tonererfassungskontaktelement 126 elektrisch in. Kontakt, und die Information, welche die Kapazität zwischen der Entwicklungswalze 9c und der Stabantenne 9h (Kontakt 122) darstellt, wird durch den Kontakt 122 zu der Hauptbaugruppe 14 des Geräts übertragen.
Ferner sind die Kontakte 119-122 der Arbeitseinheit B auf der Bodenseite der Arbeitseinheit B angeordnet, und daher wird die Kontaktzuverlässigkeit zwischen den Kontakten 119- 122 und den entsprechenden Kontaktelementen durch die Genauigkeit deren Lagebeziehung im Hinblick auf die Richtung rechtwinklig zu der Richtung des Pfeils X, in welcher die Arbeitseinheit B eingefügt wird, nicht beeinträchtigt.
Ferner sind alle Kontakte der Arbeitseinheit B auf einer Seite des Arbeitseinheitsrahmens angeordnet. Daher können die mechanischen Elemente und die elektrischen Verdrahtungselemente der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts und die Arbeitseinheit B auf angemessenen Seiten des Arbeitseinheit-Aufnahmeraums S getrennt angeordnet werden, und die Anzahl der Montageschritte der Arbeitseinheit B kann verringert werden und die Wartung kann vereinfacht werden.
Wenn der Deckel 35 geschlossen wird, nachdem die Arbeitseinheit B in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts eingefügt ist, verbindet sich die Kupplungsvorrichtung auf der Seite der Arbeitseinheit mit der Kupplungsvorrichtung auf der Seite der Hauptbaugruppe des Geräts im Gleichlauf mit der Bewegung des Deckels 35 und ermöglicht, daß die lichtempfindliche Trommel 7 und dergleichen die Antriebskraft von der Hauptbaugruppe 14 des Geräts zur Drehung aufnehmen.
Da ferner alle elektrischen Kontakte der Arbeitseinheit B auf einer Seite des Arbeitseinheitsrahmens angeordnet sind, kann die elektrische Verbindung zwischen der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts und der Arbeitseinheit B zuverlässig hergestellt werden.
Weiterhin ermöglicht die Positionierung jedes elektrischen Kontakts in der vorstehend beschriebenen Weise die Verringerung des Abstands der entsprechenden Elektrode in dem Arbeitseinheitsrahmen.

(Kupplungs- und Antriebsaufbau)

Nachstehend erfolgt die Beschreibung hinsichtlich eines Aufbaus der Kupplungsvorrichtung, welche ein Antriebskraft- Übertragungsmechanismus zum Übertragen der Antriebskraft von der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts auf die Arbeitseinheit B ist.
In Fig. 11 ist eine Längsschnittansicht eines Kupplungsabschnitts gezeigt, wobei die lichtempfindliche Trommel 7 in der Arbeitseinheit B angeordnet ist.
Die antriebseinheitsseitige Kupplungsvorrichtung ist an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel 7 vorgesehen, die in der Arbeitseinheit B angeordnet ist, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Die Kupplungsvorrichtung ist in der Form einer vorstehenden Kupplungswelle 37 (Rundsäulenaufbau), die auf einem Trommelflansch 36 erzeugt ist, der an dem einen Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet ist. Die Endfläche 37a1 des Vorsprungs 37a ist parallel zu der Endfläche der Vorstehwelle 37. Die Vorstehwelle 37 ist mit einem Lager 38 in Wirkbeziehung bringbar, um als eine Trommelwelle zu wirken. In diesem Ausführungsbeispiel sind der Trommelflansch 36, die Vorstehkupplungswelle 37 und der Vorsprung einstückig ausgebildet. Der Trommelflansch 36 ist mit einem Trommelschrägrad 7b einstückig versehen, um die Antriebskraft auf die Entwicklungswalze 9c in der Arbeitseinheit B zu übertragen. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist daher der Trommelflansch 36 ein einstückig formgebend erzeugtes Produkt aus Kunstharzmaterial mit einem Trommelrad (Schrägzahnrad) 7b, einer Vorstehwelle 37 und dem Vorsprung 37a, um einen Antriebskraft-Übertragungsteil auszubilden, der eine Funktion zum Übertragen einer Antriebskraft aufweist.
Der Vorsprung 37a weist einen Aufbau eines Drallprismas auf, und in mehr besonderer Weise hat er einen Querschnitt eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks und ist in einem kleinen Maß in der Axialrichtung allmählich verdreht. Der Eckenabschnitt des Prismas ist gerundet. Die Vertiefung 39a zum Eingriff mit dem Vorsprung 37a weist einen Querschnitt mit Vieleckform auf und ist in einem kleinen Maß in der Axialrichtung allmählich verdreht. Der Vorsprung 37a und die Vertiefung 39a sind in der gleichen Richtung mit der gleichen Drehsteigung verdreht. Der Abschnitt der Vertiefung 39a ist in dieser Ausführungsform von im wesentlichen dreieckiger Form. Die Vertiefung 39a ist mit einer aufnehmenden Kupplungswelle 3% versehen, welche mit einem Zahnrad 43 in der Hauptbaugruppe 14 des Geräts einstückig ist. Die aufnehmende Kupplungswelle 39b ist in der Axialrichtung in bezug auf die Hauptbaugruppe 14 des Geräts drehbar und beweglich. Wenn bei diesem Aufbau dieses Ausführungsbeispiels die Arbeitseinheit B an der Hauptbaugruppe 14 des Geräts angeordnet wird, tritt der Vorsprung 37a in die Vertiefung 39a, die in der Hauptbaugruppe 14 angeordnet ist. Wenn die Vertiefung 39a zu drehen beginnt, werden die Vertiefung 39a und der Vorsprung 37a miteinander in Eingriff gebracht. Wenn die Drehkraft der Vertiefung 39a auf den Vorsprung 38a übertragen wird, gelangen die Kantenlinien 37a2 des im wesentlichen gleichseitigen Dreiecksvorsprungs 37a und die Innenflächen 39a2 der Vertiefung 39a miteinander gleichmäßig in Kontakt, und daher werden die Achsen ausgerichtet. Um dies zu erreichen, ist der Durchmesser des umschriebenen Kreises R0 der Vorstehkupplungswelle 37a größer als der des einbeschriebenen Kreises R1 der aufnehmenden Kupplungsvertiefung 39a und ist kleiner als der des umschriebenen Kreises R2 der aufnehmenden Kupplungsvertiefung 39a. Die Verdrehung erzeugt eine solche Kraft, daß der Vorsprung 37a zu der Vertiefung 39a gezogen wird, so daß sich die Endfläche des Vorsprungs 37a1 der Vertiefung 39a anlegt. Daher wird eine Schubkraft erzeugt, um das Trommelrad 7b in die Richtung eines Pfeils d zu drängen, und daher wird die lichtempfindliche Trommel 7, die mit dem Vorsprung 37a einstückig ist, in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts sowohl in der Axialrichtung als auch in der Radialrichtung stabil positioniert.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Verdrehrichtung des Vorsprungs 37a entgegengesetzt zu der Drehrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 in der Richtung von dem unteren Schaft des Vorsprungs 37a zu dessen freiem Ende, wenn von der lichtempfindlichen Trommel 7 gesehen. Die Verdrehrichtung der Vertiefung 39a ist entgegengesetzt in der Richtung von dem Einlauf der Vertiefung 39a zu dem Inneren, und die Verdrehrichtung des Trommelrads 7b des Trommelflanschs 36 ist entgegengesetzt zu der Verdrehrichtung des Vorsprungs 37a.
Die Vorstehwelle 37 und der Vorsprung 37a sind so an dem Trommelflansch 36 angeordnet, daß dann, wenn der Trommelflansch 36 an dem Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet ist, sie mit der Achse der lichtempfindlichen Trommel 7 koaxial sind. Mit dem Bezugszeichen 36b ist ein Eingriffabschnitt bezeichnet, welcher mit der Innenfläche des Trommelzylinders 7d im Eingriff ist, wenn der Trommelflansch 36 an der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet ist. Der Trommelflansch 36 ist durch Crimpen oder Bonden an der lichtempfindlichen Trommel 7 montiert. Der Umfang des Trommelzylinders 7d ist mit einer lichtempfindlichen Schicht 7e beschichtet.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Arbeitseinheit B dieser Ausführungsform wie folgt:
Eine Arbeitseinheit, kann an einer Hauptbaugruppe 14 eines Bilderzeugungsgeräts abnehmbar angeordnet werden, wobei die Hauptbaugruppe einen Motor 61 aufweist, ein Hauptbaugruppen- Seitenrad 43 zum Aufnehmen von Antriebskraft von dem Motor 61 und ein Loch 39a, das durch verdrehte Oberflächen definiert ist, wobei das Loch 39a im wesentlichen koaxial mit dem Zahnrad 43 ist, eine elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel 7,
- eine Prozeßvorrichtung (8, 9, 10), die auf die lichtempfindliche Trommel 7 einwirken kann, und
- einen Verdrehvorsprung 37, der mit den Verdrehflächen in Eingriff bringbar ist, wobei der Vorsprung 37 an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet ist, wobei dann, wenn sich das Hauptbaugruppen-Seitenrad 43 mit dem Loch 39a dreht und der Vorsprung 37 miteinander im Eingriff sind, die Drehantriebskraft durch Eingriff zwischen dem Loch 39a und dem Vorsprung 37 von dem Seitenrad 43 auf die lichtempfindliche Trommel 7 übertragen wird.
Der Verdrehvorsprung 37 ist an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel 7 vorgesehen und weist einen unrunden Querschnitt auf und ist im wesentlichen koaxial mit der Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 7, wobei der Vorsprung 37 der lichtempfindlichen Trommel 7 eine solche Abmessung und einen solchen Aufbau aufweist, daß dieser eine erste relative Drehposition in bezug auf eine Vertiefung 39a des drehbaren Antriebselements (Hauptbaugruppen-Seitenrad 43) annehmen kann, in welcher eine relative Drehbewegung zwischen diesen gestattet wird und eine zweite relative Drehposition in bezug auf die Vertiefung 39a des drehbaren Antriebselements, in welcher die relative Drehbewegung in einer Drehrichtung verhindert ist, während die Drehachse des drehbaren Antriebselements und die Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 7 im wesentlichen ausgerichtet sind.
Wie vorhergehend beschrieben, ist ein Stirnrad 7n an dem anderen Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 fest angeordnet.
Beispiele des Materials des Stirnrads 7n und des Trommelflanschs 36 schließen Polyacetal, Polykarbonat, Polyamid und Polybutylenterephthalat oder ein anderes Harzmaterial ein. Es ist jedoch anderes Material verwendbar.
Um den Vorsprung 37a der Vorstehkupplungswelle 37 der Arbeitseinheit B ist ein zylinderförmiger Vorsprung 38a (zylindrische Führung 13aR) koaxial mit der Vorstehwelle 37 angeordnet, wobei der Vorsprung 38a mit einem Lager 38 einstückig ist, das an einem Reinigungsrahmen 13 fest angeordnet ist. Der Vorsprung 37a der Vorstehkupplungswelle 37 ist geschützt, wenn z. B. die Arbeitseinheit B montiert oder demontiert wird, und daher wird sie nicht beschädigt oder verformt. Somit kann das mögliche Spiel oder die Schwingung während des Antriebs durch die Kupplung infolge Beschädigung des Vorsprungs 37a verhindert werden.
Das Lager 38 kann als ein Führungselement funktionswirksam sein, wenn die Arbeitseinheit B in bezug auf die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts montiert oder demontiert wird. Wenn die Arbeitseinheit B an der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts angeordnet wird, gelangen der Vorsprung 38a des Lagers 38 und der Seitenführungsabschnitt 16c der Hauptbaugruppe in Kontakt, und der Vorsprung 38a ist funktionswirksam, um die Arbeitseinheit B in der Anordnungsposition (Führung 13aR) zu positionieren, um die Montage und die Demontage der Arbeitseinheit B in bezug auf die Hauptbaugruppe 14 des Geräts zu erleichtern. Wenn die Arbeitseinheit B in der Anordnungsposition montiert ist, wird der Vorsprung 38a durch eine Positioniernut 16d getragen, die in dem Führungsabschnitt 16c angeordnet ist.
Zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7, dem Trommelflansch 36 und der Vorstehkupplungswelle 37 besteht eine in Fig. 11 gezeigte Beziehung. In mehr besonderer Weise gelten H > F ≥ M und E > N, wobei H ein Außendurchmesser der lichtempfindlichen Trommel 7 ist, E ein Kreisdurchmesser eines Fußkreises des Trommelrads 7b ist, F ein Durchmesser des Lagers der lichtempfindlichen Trommel 7 ist (ein Außendurchmesser des Wellenabschnitts der Vorstehkupplungswelle 37 und ein Innendurchmesser des Lagers 38), M ist ein Umschreibungskreisdurchmesser des vorstehenden Kupplungsvorsprungs 37a und N ist ein Durchmesser des Eingriffabschnitts zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und dem Trommelflansch 36 (der Innendurchmesser der Trommel).
Bei H > F kann das Gleitbelastungsdrehmoment an dem hagerabschnitt verringert werden, gegenüber dem Fall, wenn der Trommelzylinder Td getragen wird, bei F ≥ M kann der Formaufbau vereinfacht werden, da kein Hinterschnittabschnitt vorgesehen ist, im Hinblick auf die Tatsache, daß dann, wenn der Flanschabschnitt geformt wird, die Form normalerweise in der Richtung einer Richtung eines Pfeils p in der Figur geteilt ist.
Bei E > N ist der Formaufbau des Getriebeabschnitts über der linken Form ausgebildet, wenn in die Anordnungsrichtung der Arbeitseinheit B gesehen, und daher kann die rechte Form vereinfacht werden, um die Haltbarkeit der Form zu erhöhen.
Die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts ist mit einer Kupplungsvorrichtung der Hauptbaugruppe versehen. Die Kupplungsvorrichtung der Hauptbaugruppe weist eine aufnehmende Kupplungswelle 39b (Rundsäulenaufbau) in einer Position auf, die mit der Drehachse der lichtempfindlichen Trommel ausgerichtet ist, wenn die Arbeitseinheit B eingefügt ist ( Fig. 11, 25). Die aufnehmende Kupplungswelle 39b, wie in Fig. 11 gezeigt, ist eine Antriebswelle, die mit einem großen Rad 43 einstückig ausgebildet ist, um die Antriebskraft von dem Motor 61 auf die lichtempfindliche Trommel 7 zu übertragen. Die aufnehmende Welle 391 steht von der Seitenkante des großen Rads 43 an der Drehachse des großen Rads 43 vor. In diesem Ausführungsbeispiel sind das große Rad 43 und die aufnehmende Kupplungswelle 39b einstückig formgebend erzeugt.
Das große Rad 43 in der Hauptbaugruppe 14 ist ein Schrägzahnrad, welches im kämmenden Eingriff mit einem kleinen Schrägzahnrad 62 ist, das an der Welle 61a des Motors 61 fest angeordnet oder einstückig mit dieser ist. Deren Verdrehrichtungen und Neigungswinkel sind so, daß dann, wenn die Antriebskraft von dem kleinen Rad 62 übertragen ist, die aufnehmende Welle 39b durch die erzeugte Schubkraft zu der Vorstehwelle 37 bewegt wird. Wenn somit der Motor 61 zur Bilderzeugung angetrieben wird, erfolgt die Bewegung der aufnehmenden Welle 39b durch die Schubkraft zu der Vorstehwelle 37, um den Eingriff zwischen der Vertiefung 39a und dem Vorsprung 37a herbeizuführen. Die Vertiefung 39a ist an dem Ende der aufnehmenden Welle 39b in Ausrichtung mit der Drehachse der aufnehmenden Welle 39b angeordnet.
In dieser Ausführungsform wird die Antriebskraft von dem kleinen Rad 62 der Motorwelle 61a auf das große Rad 43 übertragen, doch sie kann durch ein Drehzahluntersetzungsgetriebe, eine Riemen-Riemenscheiben-Vorrichtung, ein Paar von Reibwalzen, eine Kombination eines Steuerriemens und einer Riemenscheibe übertragen werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 24, 27 bis Fig. 29 erfolgt nachstehend die Beschreibung eines Aufbaus zum Eingriff der Vertiefung 39a und des Vorsprungs 37a in Wechselbeziehung mit der Schließoperation der in Offenlage bringbaren Abdeckung 35.
Wie in Fig. 29 gezeigt, ist eine Seitenplatte 67 zwischen dem großen Rad 43 und der Seitenplatte 66 in der Hauptbaugruppe 14 fest angeordnet, und die aufnehmende Kupplungswelle 39b, die mit dem großen Rad 43 koaxial einstückig ist, wird durch die Seitenplatten 66, 67 drehbar gelagert. Ein Außennocken 63 und ein Innennocken 64 sind zwischen dem größen Rad 43 und der Seitenplatte 66 eng eingefügt. Der Innennocken 64 ist an der Seitenplatte 66 fest angeordnet, und der Außennocken 63 ist im Dreheingriff mit der aufnehmenden Kupplungswelle 39b. Die Oberflächen des Außennockens 63 und des Innennockens 64 sind im wesentlichen rechtwinklig zu der Axialrichtung, und welche einander in Gegenüberlage sind, sind Nockenflächen, und sind Schraubenflächen, die koaxial mit der aufnehmenden Kupplungswelle 39b sind und miteinander in Kontakt sind. Zwischen dem großen Rad 43 und der Seitenplatte 67 ist eine Druckspiralfeder 68 zusammengedrückt und um die aufnehmende Kupplungswelle 39b angeordnet.
Wie in Fig. 27 gezeigt, erstreckt sich ein Arm 63a von einem Außenumfang des Außennockens 63 in eine Radialrichtung und ein Ende des Arms 63a ist mit einem Ende einer Verbindung 65 durch einen Stift in einer Position entgegengesetzt von der Öffnungsseite verbunden, wenn die in Offenlage bringbare Abdeckung 35 geschlossen ist. Das andere Ende der Verbindung 65 ist mit einem Ende des Arms 63a durch einen Stift 65b verbunden.
Fig. 28 zeigt eine Ansicht, wenn in Fig. 27 von rechts gesehen, und wenn die in Offenlage bringbare Abdeckung 35 geschlossen ist, sind die Verbindung 65, der Außennocken 63 und dergleichen in den in der Figur gezeigten Positionen, wenn der vorstehende Kupplungsvorsprung 37a und die Vertiefung 39a so im Eingriff sind, daß die Antriebskraft von dem großen Rad 43 auf die lichtempfindliche Trommel 7 übertragbar ist. Wenn die in Offenlage bringbare Abdeckung 35 geöffnet wird, wird der Stift 65a um den Drehpunkt 35a so nach oben gedreht, daß der Arm 63a durch die Verbindung 65 hochgezogen wird und der Außennocken 63 gedreht wird, wodurch die relative Gleitbewegung zwischen dem Außennocken 63 und dem Innennocken 64 bewirkt wird, um das große Rad 43 von der lichtempfindlichen Trommel 7 wegzubewegen. Zu diesem Zeitpunkt wird das große Rad 43 durch den Außennocken 63 gedrückt und wird gegen die Druckspiralfeder 68 bewegt, die zwischen der Seitenplatte 67 und dem großen Rad 39 angeordnet ist, wodurch die aufnehmende Kupplungsvertiefung 39a von dem vorstehenden Kupplungsvorsprung 37a gelöst wird, wie in Fig. 29 gezeigt ist, um die Kupplung zu lösen, um die Arbeitseinheit B in den demontierbaren Zustand zu bringen.
Wenn im Gegensatz dazu die in Offenlage bringbare Abdeckung 35 geschlossen wird, wird der Stift 65a, der die Verbindung 65 mit der in Offenlage bringbaren Abdeckung 35 verbindet, um den Drehpunkt 35a nach unten gedreht, und die Verbindung 65 wird nach unten bewegt, um den Arm 63a niederzudrücken, so daß der Außennocken E> 3 in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, wodurch das große Rad 43 durch die Feder 68 nach links in eine in Fig. 28 gezeigte Position bewegt wird, so daß das große Rad 43 wieder in einer in Fig. 28 gezeigten Position angeordnet wird, und die aufnehmende Kupplungsvertiefung 39a wird mit dem vorstehenden Kupplungsvorsprung 37a in Eingriff gebracht, um wieder einen Antriebskraft-Übertragungszustand herzustellen. Daher werden der demontierbare Zustand und der Antriebskraft-Übertragungszustand der Arbeitseinheit B als Reaktion auf das Öffnen und Schließen der in Offenlage bringbaren Abdeckung 35 hergestellt. Wenn der Außennocken 63 durch das Schließen der in Offenlage bringbaren Abdeckung 35 in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, um das große Rad 43 aus der in Fig. 29 gezeigten Position nach links zu bewegen, können die aufnehmende Kupplungswelle 39b und die Endfläche der vorstehenden Kupplungswelle 37 einander in Anlage gebracht werden, so daß der vorstehende Kupplungsvorsprung 37a und die aufnehmende Kupplungsvertiefung 39a nicht miteinander in Kontakt gebracht werden können. Sie werden jedoch in Eingriff versetzt, sobald das Bilderzeugungsgerät A gestartet wird, wie nachstehend beschrieben ist.
Wenn daher in dieser Ausführungsform die Arbeitseinheit B an der Hauptbaugruppe 14 des Geräts montiert oder von dieser demontiert wird, wird die in Offenlage bringbare Abdeckung 35 geöffnet. In Wechselbeziehung mit dem Öffnen und Schließen der in Offenlage bringbaren Abdeckung 35 wird die aufnehmende Kupplungsvertiefung 39a in die waagerechte Richtung (die Richtung des Pfeils j) bewegt. Wenn die Arbeitseinheit B an der Hauptbaugruppe 14 montiert oder von dieser demontiert wird, gelangen die Kupplung (37a, 39a) der Hauptbaugruppe 14 und der Arbeitseinheit B nicht in Eingriff. Und sie sind nicht in Eingriff zu bringen. Somit können die Montage und die Demontage der Arbeitseinheit B in bezug auf die Hauptbaugruppe 14 gleichmäßig ausgeführt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird die aufnehmende Kupplungsvertiefung 39a zu der Arbeitseinheit B gedrängt, wobei das große Rad 43 durch die Druckspiralfeder 68 gedrängt wird. Wenn der vorstehende Kupplungsvorsprung 37a und die Vertiefung 39a in Eingriff gebracht werden, können sie aneinander in Anlage gelangen, und daher gelangen sie nicht sachgemäß in Eingriff. Wird jedoch der Motor 61 zuerst in Drehung versetzt, nachdem die Arbeitseinheit B an der Hauptbaugruppe 14 montiert ist, wird die aufnehmende Kupplungsvertiefung 39a gedreht, wodurch sie augenblicklich in Eingriff gebracht werden.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung der Ausbildungen des Vorsprungs 37a und der Vertiefung 39a, welche den Eingriffabschnitt der Kupplungsvorrichtung ausbilden.
Die aufnehmende Kupplungswelle 39b, die in der Hauptbaugruppe 14 angeordnet ist, ist axial beweglich, wie vorstehend beschrieben, ist aber in der Radialrichtung nicht beweglich. Die Arbeitseinheit B ist in deren Längsrichtung und die Arbeitseinheit-Anordnungsrichtung (x-Richtung (Fig. 9)) beweglich, wenn sie in der Hauptbaugruppe angeordnet wird. In der Längsrichtung ist die Bewegung der Arbeitseinheit B zwischen den Führungselementen 16R, 16L gestattet, die in dem Arbeitseinheit-Anordnungsraum S angeordnet sind.
Wenn die Arbeitseinheit B in der Hauptbaugruppe 14 angeordnet wird, wird ein Abschnitt einer zylinderförmigen Führung 13aL (Fig. 6, 7 und Fig. 9), die auf dem Flansch 29 erzeugt ist, angeordnet an dem anderen Längsende des Reinigungsrahmens 13, im wesentlichen ohne Spalt in der Positioniernut 16b (Fig. 9) der Hauptbaugruppe 14 angeordnet, um die genaue Positionierung zu erreichen, und das Stirnrad 7n, das an der lichtempfindlichen Trommel 7 fest angeordnet ist, wird in kämmenden Eingriff mit einem Rad (nicht gezeigt) zur Übertragung der Antriebskraft auf die Übertragungswalze 4 gebracht. Andererseits ist an einem Längsende (Antriebsseite) der lichtempfindlichen Trommel 7 eine zylinderförmige Führung 13aR, die auf dem Reinigungsrahmen 13 erzeugt ist, durch eine Positioniernut 16d gelagert, die in der Hauptbaugruppe 14 angeordnet ist.
Durch die zylinderförmige Führung 13aR, die in der Positioniernut 16d der Hauptbaugruppe 14 gelagert ist, werden die Trommelwelle 7a und die aufnehmende Welle 39b mit einer Abweichung von nicht mehr als 2,00 mm ausgerichtet, so daß die erste Ausrichtfunktion in dem Kupplungsprozeß erreicht, wird. Durch Schließen der in Offenlage bringbaren Abdeckung 35 wird die aufnehmende Kupplungsvertiefung 39a waagerecht bewegt, um den Vorsprung 37a aufzunehmen.
Dann werden auf der Antriebsseite (Kupplungsseite) die Positionierung und die Antriebskraftübertragung wie folgt ausgeführt.
Wenn der Antriebsmotor 61 der Hauptbaugruppe 14 in Drehung versetzt ist, wird die aufnehmende Kupplungswelle 39b zu der vorstehenden Kupplungswelle 37 bewegt (die Richtung entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils d in Fig. 11), und wenn die Phasenausrichtung zwischen dem vorstehenden Kupplungsvorsprung 37a und der Vertiefung 39a erreicht ist (in dieser Ausführungsform weisen der Vorsprung 37a und die Vertiefung 39a im wesentlichen Ausbildungen des gleichseitigen Dreiecks auf, wobei die Phasenausrichtung immer nach 120 Grad Drehung erreicht wird), werden sie in Eingriff gebracht, so daß die Drehkraft von der Hauptbaugruppe 14 auf die Arbeitseinheit B übertragen wird (aus dem in Fig. 29 gezeigten Zustand in den in Fig. 28 gezeigten Zustand).
Die Größen der gleichseitigen Dreiecke des vorstehenden Kupplungsvorsprungs 37a und der Vertiefung 39a sind unterschiedlich, in mehr besonderer Weise ist der Querschnitt der dreieckigen Vertiefung der aufnehmenden Kupplungsvertiefung 39a größer als der Querschnitt des dreieckigen Vorsprungs des vorstehenden Kupplungsvorsprungs 37a, und daher werden sie gleichmäßig miteinander in Eingriff gebracht.
Die untere Grenze des Durchmessers des Inkreises der Dreiecksform des Vorsprungs beträgt etwa 8,0 mm vom Standpunkt der notwendigen Festigkeit und beträgt in dieser Ausführungsform etwa 8,5 mm, und der Durchmesser des Inkreises der Dreiecksform der Vertiefung beträgt 9,5 mm, so daß der Spalt 0,5 mm ist.
Um den Eingriff der Kupplung mit kleinem Spalt herzustellen, ist es wünschenswert, einen gewissen Grad der Ausrichtung vor dem Eingriff herbeizuführen.
Um in dieser Ausführungsform die Konzentrizität von 1,0 mm herzustellen, ist es für den Eingriff mit einem Spalt von 0,5 mm wünschenswert, daß die Vorsprungslänge des Vorsprungs 38 des zylinderförmigen Lagers größer als die Vorsprungslänge des vorstehenden Kupplungsvorsprungs 37a ausgebildet ist, und der Außenumfang der aufnehmenden Welle 39a wird durch mehr als zwei vorstehende Führungen 13aR4 geführt, die in dem Vorsprung 38a des Lagers angeordnet sind, wodurch die Konzentrizität vordem Kupplungseingriff zwischen dem Vorsprung 37 und der aufnehmenden Welle 39a bei weniger als 1,0 mm erhalten ist, um die Eingriffaktion der Kupplung zu stabilisieren (zweite Ausrichtfunktion).
Wenn die Bilderzeugungsoperation eingeleitet ist, wird die aufnehmende Kupplungswelle 39b gedreht, während der vorstehende Kupplungsvorsprung 37a in der Vertiefung 39a ist, wobei die Innenflächen der aufnehmenden Kupplungsvertiefung 39a in Anlage mit den drei Kantenlinien des im wesentlichen gleichseitigen Dreieckprismas des Vorsprungs 37a gebracht werden, so daß die Antriebskraft übertragen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die vorstehende Kupplungswelle 37 bewegt, um so mit der aufnehmenden Kupplungswelle 39b ausgerichtet zu werden, daß Innenflächen der aufnehmenden Kupplungsvertiefung 39a des regelmäßigen Prismas mit den Kantenlinien des Vorsprungs 37ä gleichmäßig in Kontakt sind.
Somit wird die Ausrichtung zwischen der vorstehenden Kupplungswelle 37 und der aufnehmenden Welle 39b durch die Einschaltung des Motors 61 automatisch herbeigeführt. Durch die Antriebskraft, die auf die lichtempfindliche Trommel 7 übertragen ist, neigt die Arbeitseinheit B zur Drehung, wodurch eine Regulieranlage 13j (Fig. 4, 5, Fig. 6, 7 und Fig. 30), die auf der oberen Oberfläche des Reinigungsrahmens 13 der Arbeitseinheit B erzeugt ist, zu dem Befestigungselement 25 (Fig. 9, 10 und Fig. 30) gedrängt wird, das an der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts fest angeordnet ist, wodurch die genaue Positionierung der Arbeitseinheit B in bezug auf die Hauptbaugruppe 14 erfolgt.
Wenn der Antrieb nicht ausgeführt wird (Bilderzeugungsoperation wird nicht ausgeführt), besteht der Spalt in der Radialrichtung zwischen dem vorstehenden Kupplungsvorsprung 37a und der Vertiefung 39a, so daß der Eingriff und das Lösen der Kupplung auf leichte Weise möglich sind. Wenn der Antrieb ausgeführt wird, wird die Drängkraft stabilisiert ausgeübt, so daß Spiel oder Schwingungen unterdrückt werden können.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Verdrehrichtung der Vertiefung (des Vorsprungs) entgegengesetzt zu der Drehrichtung des Rads in die Richtung von dem Einlaß zu dem Inneren des Lochs als eine Vertiefung. Die Verdrehmenge der Vertiefung (des Vorsprungs) beträgt 1º bis 15º in der Drehrichtung je 1 mm Axiallänge.
In dieser Ausführungsform beträgt die Tiefe der Vertiefung (Loch) ungefähr 4 mm, und die Verdrehmenge ist annähernd 30º.
Gemäß dieser Ausführungsform wird die Position des Vorsprungs in bezug auf die Vertiefung als Reaktion auf die Drehung der Vertiefung in dem Zustand reguliert oder bestimmt, daß der Vorsprung mit der Vertiefung im Eingriff ist. Außerdem werden der Drehpunkt der Vertiefung und der Drehpunkt des Vorsprungs als Reaktion auf die Drehung der Vertiefung in dem Zustand im wesentlichen in Ausrichtung gebracht, daß der Vorsprung im Eingriff mit der Vertiefung ist. Der Vorsprung wird in bezug auf die Vertiefung durch Kontakt mit der Innenfläche der Vertiefung an drei wesentlichen Punkten genau positioniert. Der Vorsprung nimmt die Drehantriebskraft von der Vertiefung in den Positionen auf, in welchen dieser in bezug auf die Vertiefung angeordnet ist.
In dieser Ausführungsform weisen der vorstehende Kupplungsvorsprung und die Vertiefung im wesentlichen die Formen gleichseitiger Dreiecke auf, doch die gleichen Wirkungen können erreicht werden, wenn sie einen im wesentlichen regelmäßigen Vieleckaufbau aufweisen. Der im wesentlichen regelmäßige Vieleckaufbau ist wünschenswert, da dann die Positionierung mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden kann, doch dies stellt keine Begrenzung dar, und eine andere Vieleckform ist verwendbar, wenn der Eingriff mit der Axialkraft hergestellt wird. Der vorstehende Kupplungsvorsprung kann in der Form einer vorstehenden Schraube mit einer großen Steigung sein, und die aufnehmende Kupplungsvertiefung kann in der Form eines ergänzenden Innengewindes sein. In einem solchen Fall weisen dreieckige vorstehende Schrauben und Innengewinde drei Gänge entsprechend dem vorhergehend erwähnten vorstehenden Kupplungsvorsprung und der aufnehmenden Vertiefung auf.
In den vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen war die Kupplungskombination ein Verdrehprisma und eine Verdrehvertiefung. Dies ist nicht begrenzend, und es ist eine Wahlmöglichkeit, daß die Seite der Hauptbaugruppe eine Verdrehvertiefung aufweist, wogegen die Seite der Arbeitseinheit einen unverdrehten Vorsprung aufweist. Der Aufbau des unverdrehten Vorsprungs kann im wesentlichen dreieckig, rechteckig, hantelförmig mit drei radialen Armen oder dergleichen sein. Wenn die Anziehungskraft zwischen dem Vorsprung und der Vertiefung nicht genutzt wird, kann der unverdrehte Vorsprung im wesentlichen ein Dreieckprisma, im wesentlichen ein Rechteckprisma oder dergleichen sein. Wenn der nichtverdrehte Vorsprung und die verdrehte Vertiefung in Eingriff gelangen, z. B. wenn ein nichtverdrehtes Dreieckprisma (Vorsprung) in einem verdrehten Loch (Vertiefung) in Eingriff gelangen und das Loch gedreht wird, gelangt der Grundabschnitt des Dreieckprismas in Kontakt mit der Innenfläche des Lochs, so daß dessen Position in bezug auf das Loch bestimmt ist. Da der untere Säulenkörper eine höhere mechanische Festigkeit als der andere Abschnitt aufweist, wird das Dreieckprisma (Vorsprung) nicht verformt. Die Eckenabschnitte des Dreieckprismas und bzw. oder die Innenflächenabschnitte des Lochs entsprechend dazu werden örtlich verformt, so daß die Nachbarschaft der Eckenabschnitte in die Innenflächen des Lochs eingreifen. Daher ist die Kopplung zwischen der Vertiefung und dem Loch enger. Außerdem ist der unverdrehte Vorsprung leicht herzustellen.
Wenn der vorstehende Kupplungsvorsprung und die aufnehmende Vertiefung verglichen werden, wird der Vorsprung leichter beschädigt und weist eine geringere mechanische Festigkeit auf. Im Hinblick darauf ist diese Ausführungsform so, daß der vorstehende Kupplungsvorsprung in der auswechselbaren Arbeitseinheit B angeordnet ist und die aufnehmende Kupplungsvertiefung in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts ist, welche eine längere Haltbarkeit als die Arbeitseinheit aufweisen muß. Die Arbeitseinheit B kann jedoch eine Vertiefung aufweisen und die Hauptbaugruppe kann dementsprechend den Vorsprung aufweisen.
Fig. 33 zeigt eine perspektivische Ansicht zur Darstellung von Einzelheiten der Anordnungsbeziehung zwischen dem rechten Führungselement 13R und dem Reinigungsrahmen 13. Fig. 34 zeigt eine Längsschnittansicht, wobei das rechte Führungselement 13R an dem Reinigungsrahmen 13 angeordnet ist, und Fig. 35 zeigt einen Teil einer rechten Seite des Reinigungsrahmens 13. Fig. 35 zeigt eine Seitenansicht zur Darstellung eines Umrisses eines Anordnungsabschnitts eines Lagers 38, das mit dem rechten Führungselement 13R einstückig erzeugt ist.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung hinsichtlich der Anordnung des in Fig. 11 gezeigten Reinigungsrahmens 13 zur Darstellung des rechten Führungselements 13R (38) mit dem einstückigen Lager 38 und hinsichtlich der Anordnung der lichtempfindlichen Trommel 7 an dem Reinigungsrahmen 13.
Eine hintere Oberfläche des rechten Führungselements 13R weist ein einstückiges Lager 38 auf, das mit der zylinderförmigen Führung 13aR konzentrisch ist und einen kleinen Durchmesser aufweist, wie in Fig. 33, 34 gezeigt ist. Das Lager 38 erstreckt sich zu einem zylinderförmigen Ende durch ein Scheibenelement 13aR3, das in einem axialen (in Längsrichtung) Mittelabschnitt der zylinderförmigen Führung 38aR angeordnet ist. Zwischen dem Lager 38 und der zylinderförmigen Führung 13aR ist eine runde Nut 38aR4 erzeugt, die nach innerhalb des Reinigungsrahmens 13 offen ist.
Wie Fig. 33, 35 zeigen, ist eine Seitenfläche des Reinigungsrahmens 13 mit einem teilweise runden, zylinderförmigen Loch 13 h zum Aufnehmen des Lagers versehen, und der restliche Kreisabschnitt 13h1 weist gegenüberliegende Endabschnitte mit einem Spalt dazwischen auf, die kleiner als der Durchmesser des Lageranordnungslochs 13h und größer als der Durchmesser der Kupplungsvorsprungswelle 37 ist. Da die Kupplungsvorsprungswelle 37 in Wirkbeziehung mit dem Lager 38 ist, ist sie von dem Lageranordnungsloch 13h beabstandet. Ein Positionierstift 13h2 ist auf der Seitenfläche des Reinigungsrahmens 13 einstückig erzeugt, und ist in den Flansch 13aR1 des Führungselements 13R eng eingepaßt. Durch diese Vorgehensweise kann die lichtempfindliche Trommel 7 in der Form einer Einheit an dem Reinigungsrahmen 13 in einer Querrichtung angeordnet werden, welche die Axialrichtung (Längsrichtung) kreuzt, und die Position des rechten Führungselements 13R ist in bezug auf den Reinigungsrahmen genau bestimmt, wenn das rechte Führungselement 13R an dem Reinigungsrahmen 13 in der Längsrichtung angeordnet ist.
Wenn die Einheit der lichtempfindlichen Trommel 7 an dem Reinigungsrahmen 13 anzuordnen ist, wird die Einheit der lichtempfindlichen Trommel 7 in die Richtung bewegt, welche sich mit der Längsrichtung kreuzt, wie in Fig. 33 gezeigt ist, um diese in das Lageranordnungsloch 13 h einzufügen, während die vorstehende Kupplungswelle 37 durch den restlichen Kreisabschnitt 13h1 bewegt wird, wobei das Trommelrad 7b innerhalb des Reinigungsrahmens 13 ist. In diesem Zustand wird die Trommelwelle 7a, die mit der linken Führung 13aL einstückig ist, wie Fig. 11 zeigt, durch eine seitliche Kante 13k des Reinigungsrahmens 13 eingefügt, um mit dem Stirnrad 7n in Eingriff zu gelangen, und eine kleine Schraube 13d wird durch den Flansch 29 der Führung 13aL in den Reinigungsrahmen 13 gewindegängig eingedreht, wodurch die Führung 13aL an dem Reinigungsrahmen fest angeordnet wird, um einen Endabschnitt der lichtempfindlichen Trommel 7 zu tragen.
Dann wird der Außenumfang des Lagers 38, der mit dem rechten Führungselement 13R einstückig ist, in dem Lageranordnungsloch 13h angeordnet und der Innenumfang des Lagers 38 gelangt mit der vorstehenden Kupplungswelle 37 in Eingriff, und dann wird der Positionierstift 13h2 in dem Loch des Flanschs 13aR1 des rechten Führungselements 13R angeordnet. Dann wird eine kleine Schraube 13aR2 durch den Flansch 13aR1 in den Reinigungsrahmen 13 gewindegängig eingedreht, wodurch das rechte Führungselement 13R an dem Reinigungsrahmen 13 fest angeordnet wird.
Auf diese Weise wird die lichtempfindliche Trommel 7 genau und zuverlässig an dem Reinigungsrahmen 13 fest angeordnet. Da die lichtempfindliche Trommel 7 an dem Reinigungsrahmen 13 in der Richtung quer zu der Längsrichtung angeordnet ist, werden Endstrukturen in Längsrichtung vereinfacht und die Längsabmessung des Reinigungsrahmens 13 kann verringert werden. Daher kann die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts verkleinert werden. Die zylinderförmige Führung 13aL weist einen großen Flansch 29 auf, der fest anliegend an dem Reinigungsrahmen 13 angeordnet ist, die Trommelwelle 7a, die mit dem Flansch 29 einstückig ist, ist in den Reinigungsrahmen 13 passend angeordnet. Die rechtsseitige zylindrische Führung 13aR ist koaxial mit und einstückig mit dem Lager 38, das die lichtempfindliche Trommel 7 lagert. Das Lager 38 ist in Wirkverbindung mit dem Lageranordnungsloch 13h des Reinigungsrahmens 13, und daher kann die lichtempfindliche Trommel 7 genau rechtwinklig zu der Zuführrichtung des Aufzeichnungsmaterials 2 angeordnet werden.
Die linksseitige zylinderförmige Führung 13aL, der großflächige Flansch 29 und die Trommelwelle 7a, die von dem Flansch 29 vorsteht, sind einstückig aus Metall, und daher ist die Position der Trommelwelle 7a genau und die Haltbarkeit ist erhöht. Die zylinderförmige Führung 13gL verschleißt nicht, selbst wenn die Arbeitseinheit B von der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts wiederholt mantiert oder demontiert wird. Wie vorstehend in Verbindung mit den elektrischen Kontakten beschrieben, ist die elektrische Erdung der lichtempfindlichen Trommel auf leichte Weise möglich. Die rechtsseitige zylinderförmige Führung 13aR weist einen größeren Durchmesser als das Lager 38 auf, und das Lager 38 und die zylinderförmige Führung 13aR sind durch ein Scheibenelement 13aR3 verbunden. Die zylinderförmige Führung 13aR ist mit dem Flansch 13aR1 verbunden, und daher sind die zylinderförmige Führung 13aR und das Lager 38 miteinander verstärkt und weisen eine höhere Festigkeit auf. Da die rechte zylinderförmige Führung 13aR einen großen Durchmesser aufweist, hat sie genügend Haltbarkeit gegenüber dem wiederholten Montieren und Demontieren der Arbeitseinheit B in bezug auf das Bilderzeugungsgerät, obgleich sie aus Kunstharzmaterial hergestellt ist.
Fig. 36, 37 zeigen entwickelte Ansichten in dem Längsschnitt zur Darstellung eines anderen Montageverfahrens des Lagers 38, das mit dem rechten Führungselement 13R einstückig ist, an dem Reinigungsrahmen 13.
Diese sind schematische Ansichten und zeigen das Lager 38 der lichtempfindlichen Trommel 7 als einen Hauptteil.
Wie in Fig. 36 gezeigt, ist eine Rippe 13h3 angeordnet, die sich in Umfangsrichtung an der Außenseitenkante des Lageranordnungslochs. 13h erstreckt, und der Außenumfang der Rippe 13h3 ist ein. Teil eines zylinderförmigen Aufbaus. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Abschnitt der rechten zylinderförmigen Führung 13aR, die sich über das Scheibenelement 13aR3 zu dem Flansch 13aR1 erstreckt, um den Außenumfang der Rippe 13h3 dicht angeordnet. Der Lageranordnungsabschnitt 13h des Lagers 38 und der Außenumfang des Lagers 38 sind locker angeordnet. Obgleich bei diesem Aufbau der Lageranordnungsabschnitt 13h nicht durchgehend ist, auf Grund des restlichen Kreisabschnitts 13h1, kann die Öffnung des restlichen Kreisabschnitts 13h1 verhindert werden.
Zum gleichen Zweck kann eine Vielzahl von Begrenzungsvorsprüngen 13h4 an dem Außenumfang der Rippe 13h3 angeordnet werden, wie in Fig. 34 gezeigt ist.
Der Begrenzungsvorsprung 13h4 wird durch Metallformen mit der folgenden Genauigkeit hergestellt, z. B.: IT-Toleranz 9 für den Umkreisdurchmesser und Konzentrizität von -0,01 mm oder weniger in bezug auf den Inkreisdurchmesser des Anordnungslochs 13h.
Wenn das Trommellager 38 an dem Reinigungsrahmen 13 angeordnet ist, begrenzt eine Innenumfangsfläche 13aR5 der Trommelwelle 38 in Gegenüberlage des Außenumfangs den Begrenzungsvorsprung 13h4 des Reinigungsrahmens 13, während das Anordnungsloch 13 h des Reinigungsrahmens 13 und der Außenumfang des Lagers 38 in Wirkbeziehung sind, so daß die mögliche Fehlausrichtung während der Montage infolge der Öffnung des Restkreisabschnitts 13h1 verhindert werden kann.

(Aufbau zum Verbinden des Reinigungskammerrahmens (Trommelkammerrahmens) und des Bildentwicklungskammerrahmens)

Wie vorstehend beschrieben, werden der Reinigungskammerrahmen 13 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 der Arbeitseinheit B vereinigt, nachdem die Aufladewalze 8 und die Reinigungsvorrichtung 10 in dem Reinigungskammerrahmen 13 montiert sind, und die Entwicklungsvorrichtung 9 wird in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert.
Die wesentlichen Eigenschaften des Aufbaus, welcher den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 vereinigt, wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 12, 13 und 32 beschrieben. In der folgenden Beschreibung bedeuten "rechtsseitig und linksseitig" die rechte Seite und die linke Seite, wenn von oben gesehen, unter Bezugnahme auf die Richtung, in welche das Aufzeichnungsmedium 2 transportiert wird.
Die Arbeitseinheit, die in der Hauptbaugruppe 14 eines elektrophotographischen Bilder zeugungsgeräts entfernbar angeordnet werden kann, weist auf: eine elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel. 7, eine Entwicklungsvorrichtung 9 zum Entwickeln eines latenten Bilds, das auf der elektrophotographischen, lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugt ist, einen Bildentwicklungskammerrahmem 12, welcher die Entwicklungsvorrichtung 9 trägt, einen Trommelkammerrahmen 13, welcher die elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel 7 lagert, einen Tonerkammerrahmen 11, welcher einen Tonervorhalteabschnitt aufnimmt, eine Druckspiralfeder, deren ein Ende an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 angeordnet ist, der über einem der Längsenden der Entwicklungsvorrichtung angeordnet ist, und deren anderes Ende in Kontakt mit dem Trommelkammerrahmen 13 ist, einen ersten Vorsprung (rechtsseitiger Armabschnitt 19), welcher von dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 in die Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Entwicklungsvorrichtung 9 vorsteht, die über dem Längsende der Entwicklungsvorrichtung vorsteht, einen zweiten Vorsprung (linksaeitiger Armabschnitt 19), ein erstes Loch (rechtsseitiges Loch 20) des ersten Vorsprungs, ein zweites Loch (linksseitiges Loch 20) des zweiten Vorsprungs, einen ersten Verbindungsabschnitt (Vertiefungsabschnitt 21 auf der rechten Seite), welcher an dem rechtsseitigen Längsende des Trommelkammerrahmens 13 angeordnet ist, über der elektrophotographischen, lichtempfindlichen Trommel 7 und mit dem ersten Vorsprung (Armabschnitt 19 auf der rechten Seite) in Wirkbeziehung ist, einen zweiten Verbindungsabschnitt (Vertiefungsabschnitt 21 auf der linken Seite), welcher an dem linksseitigen Längsende des Trommelkammerrahmens 13 über der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet ist und mit dem zweiten Vorsprung (Armabschnitt 19 auf der linken Seite) in Wirkbeziehung ist, ein drittes Loch (Loch 13e, das auf der rechten Seite in Fig. 12 gezeigt ist) des ersten Verbindungsabschnitts (Vertiefungsabschnitt 21 auf der rechten Seite), ein viertes Loch (Loch 13e, das auf der linken Seite in Fig. 12 gezeigt ist) des zweiten Verbindungsabschnitts (Vertiefungsabschnitt 21 auf der linken Seite), ein erstes Durchdringungselement (Verbindungselement 22 auf der rechten Seite in Fig. 12), welches durch das erste Loch (rechtes Loch 20 und das dritte Loch (rechtes Loch 13e) gesteckt ist, mit dem ersten Vorsprung (rechter Armabschnitt 19) und dem ersten Verbindungsabschnitt (rechter Vertiefungsabschnitt 21), die miteinander in Wirkbeziehung sind, um den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu verbinden, ein zweites Durchdringungselement (Verbindungselement 22 auf der linken Seite in Fig. 12), welches durch das zweite Loch (linkes Loch 20) und das vierte Loch (linkes Loch 13e) gesteckt ist, wobei der zweite Vorsprung (linker Armabschnitt 19) und der zweite Verbindungsabschnitt (linker Vertiefungsabschnitt 21) miteinander in Wirkbeziehung sind, um den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu verbinden.
Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 der Arbeitseinheit B, welche wie vorstehend beschrieben aufgebaut sind, werden durch die folgenden Schritte verbunden: den ersten Verbindungsschritt zum Verbinden des ersten Vorsprungs (rechter Armabschnitt 19) des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und des ersten Verbindungsabschnitts (rechter Vertiefungsabschnitt 21) des Trommelkammerrahmens 13, den zweiten Verbindungsschritt zum Verbinden des zweiten Vorsprungs (linker Armabschnitt 19) und des zweiten Verbindungsabschnitts (linker Vertiefungsabschnitt 21), den ersten Durchdringungsschritt zum Durchstecken des ersten Durchdringungselements (rechtes Verbindungselement 22) durch das erste Loch (rechtes Loch 20) des ersten Vorsprungs (rechter Armabschnitt 19) und das dritte Loch (rechtes Loch 13e) des ersten Verbindungsabschnitts (rechter Vertiefungsabschnitt 21) mit dem ersten Vorsprung (rechter Armabschnitt 19) und des ersten Verbindungsabschnitts (rechter Vertiefungsabschnitt 21), die miteinander in Wirkbeziehung sind, um den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu verbinden, den zweiten Durchdringungsschritt zum Durchstecken des ersten Durchdringungselements (linkes Verbindungselement 22) durch das zweite Loch (linkes Loch 30) des zweiten Vorsprungs (linker Armabschnitt 19) und das vierte Loch (linkes Loch 20) des zweiten Verbindungsabschnitts (linker Vertiefungsabschnitt 21 mit dem zweiten Vorsprung (linker Armabschnitt 19) und dem zweiten Verbindungsabschnitt (linker Vertiefungsabschnitt 21), die miteinander in Wirkbeziehung sind, um den Bildentwicklungskammerrahmen 12 und den Trommelkammerrahmen 13 zu verbinden. Nach dem Verbinden miteinander durch die vorstehend beschriebenen Schritte bilden der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 zusammen die Arbeitseinheit B aus.
Gemäß dieser Ausführungsform können der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 auf leichte Weise einfach verbunden werden, indem das Verbindungselement 22 durch deren Verbindungsabschnitte gesteckt wird, und kann auch auf leichte Weise einfach getrennt werden, indem das Verbindungselement 22 herausgezogen wird, wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird.
In den vorstehend beschriebenen Schritten weist die Entwicklungsvorrichtung 9 im voraus die Entwicklungswalze 9c auf, und der erste Verbindungsschritt zum Verbinden des ersten Vorsprungs und des ersten Verbindungsabschnitts sowie der zweite Verbindungsschritt zum Verbinden des zweiten Vorsprungs und des zweiten Verbindungsabschnitts werden gleichzeitig ausgeführt, wobei:
(1) die lichtempfindliche Trommel 7 und die Entwicklungswalze 9c parallel gehalten werden,
(2) die Entwicklungswalze 9c entlang der Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 bewegt wird,
(3) der Bildentwicklungskammerrahmen 12 drehend bewegt wird, wenn die Entwicklungswalze 9c bewegt wird,
(4) der erste und der zweite Vorsprung (Armabschnitte 19 auf der rechten und der linken Seite) in den ersten und den zweiten Verbindungsabschnitt (Vertiefungen 21 auf der rechten und der linken Seite) infolge der Drehbewegung des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eintreten,
(5) der erste und der zweite Vorsprung (beide Armabschnitte 19) treten mit dem ersten und dem zweiten Verbindungsabschnitt (beide Vertiefungsabschnitte 21) voll in Wirkbeziehung.
Wenn die vorstehend beschriebenen Schritte genauestens befolgt werden, kann der Armabschnitt 19 durch kreisförmiges Bewegen der Entwicklungswalze 9c entlang der Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 zu dem Vertiefungsabschnitt 21 bewegt werden, wobei die Längsenden der lichtempfindlichen Trommel 7 bereits mit der Abstandswalze 9i versehen sind. Dies ist der Punkt, an welchem der Armabschnitt 19 und der Vertiefungsabschnitt 21 verbunden sind, fest angeordnet werden. Daher kann der Aufbau des Armabschnitts 19 und des Vertiefungsabschnitts 21 ausgelegt werden, die Ausrichtung des Lochs 20 des Armabschnitts 19 des Bildentwickiungskammerrahmens 12 und der Löcher 13a beider Seitenwände des Vertiefungsabschnitts 21 zu erleichtern.
Wie vorstehend beschrieben, ist es üblich, die Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C zu vereinigen, nachdem die Bildentwicklungseinheit D durch Verbinden des Tonerkammerrahmens 11 und des Bildentwicklungskammerrahmens 12 erzeugt ist, und der Reinigungskammerrahmen 13 und die Aufladewalze 8 in der Reinigungseinheit C montiert sind.
Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 sind so ausgelegt, daß die Löcher 20 jeweils des ersten und des zweiten Vorsprungs und die Löcher 13e jeweils des ersten und des zweiten Verbindungsabschnitts im wesentlichen ausgerichtet werden, wenn der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 unter Befolgung der vorstehend beschriebenen. Schritte in Kontakt miteinander angeordnet werden.
Wie Fig. 32 zeigt, bildet das Profil der Spitze 19ä des Armabschnitts 19 einen Bogen aus, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Lochs 20 übereinstimmt, und das Profil des unteren Abschnitts 21a des Vertiefungsabschnitts 21 erzeugt einen Bogen, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Lochs 13e übereinstimmt. Der Radius des bogenförmigen Abschnitts der Spitze 19a des Armabschnitts 19 ist geringfügig kleiner als der Radius des bogenförmigen unteren Abschnitts 21a des Vertiefungsabschnitts 21. Dieser geringfügige Unterschied des Radius zwischen dem Armabschnitt 19 und dem Vertiefungsabschnitt 21 ist so, daß dann, wenn der Boden 21a der Vertiefung in Kontakt mit der Spitze 19a des Armabschnitts 19 angeordnet ist, das Verbindungselement 22 mit einer gebrochenen Spitze auf leichte Weise durch das Loch 13e des Trommelkammerrahmens 13 (Reinigungskammerrahmen 13) gesteckt und dann in das Loch 20 des Armabschnitts 19 eingefügt werden kann. Wenn das Verbindungselement 22 eingefügt ist, wird zwischen der Spitze 19a des Armabschnitts 19 und dem Boden 21a des Vertiefungsabschnitts 21 ein bogenförmiger Spalt ausgebildet, und der Armabschnitt 19 wird durch das Verbindungselement 22 drehbar gelagert. Der Spalt g in Fig. 32 ist zur Erleichterung der Darstellung übertrieben gezeigt, aber der tatsächliche Spalt g ist kleiner als die Größe des gebrochenen Abschnitts der Spitze des Verbindungselements 22 oder die Größe der gebrochenen Kante des Lochs 20.
Wie ebenfalls in Fig. 32 gezeigt, wenn der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 verbunden werden, werden sie so bewegt, daß das Loch 20 des Armabschnitts 19 einen geometrischen Ort RL1 oder RL2 erzeugt, oder einen geometrischen Ort, welcher zwischen die geometrischen Orte RL1 und RL2 fällt. Die Innenfläche 20a der oberen Wand des Vertiefungsabschnitts 21 ist so geschrägt, daß die Druckspiralfeder 22a allmählich zusammengedrückt wird, wenn der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 zueinander bewegt werden, wie vorstehend beschrieben ist. In anderen Worten, der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 sind so geformt, daß dann, wenn sie zueinander bewegt werden, wie vorstehend beschrieben ist, der Abstand zwischen dem Abschnitt des Bildentwicklungskammerrahmens 12, an welchem die Druckspiralfeder 22a angeordnet ist, und der vorstehend erwähnten Innenfläche 20a der oberen Wand des Vertiefungsabschnitts 21 allmählich verringert wird. In dieser Ausführungsform gelangt das obere Ende der Druckspiralfeder 22a in Kontakt mit einem Abschnitt 20a1 der geschrägten Innenfläche 20a in der Mitte des Verbindungsprozesses, und nachdem der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 vollständig verbunden sind, bleibt die Druckspiralfeder 22a in Kontakt mit einem Federsitzabschnitt 20a2 der geschrägten Innenfläche 20a, welche sich von dem geschrägten Abschnitt 20a1 fortsetzt. Die Axiallinie der Druckspiralfeder 22a und die Ebene des Federsitzabschnitts 20a2 schneiden einander im rechten Winkel.
Weil der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 wie vorstehend beschrieben aufgebaut sind, ist es unnötig, die Druckspiralfeder 22a unter Verwendung einer zugehörigen Zusammendrückvorrichtung zusammenzudrücken, wenn der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 vereinigt werden. Die Feder 22a wird automatisch in einer sachgemäßen Position angeordnet, um die Entwicklungswalze 9c gegen die lichtempfindliche Trommel 7 zu drücken. In anderen Worten, die Druckspiralfeder 22a kann an dem Federsitz 12t des Bildentwicklungskammerrahmens 12 angeordnet werden, bevor der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 vereinigt werden.
Die Ortskurve RL1 stimmt mit dem Kreis überein, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Querschnitts der lichtempfindlichen Trommel 7 übereinstimmt, und die Ortskurve RL2 ist im wesentlichen eine gerade Linie, deren Abstand von der geneigten Oberfläche 20a1 von der rechten Seite der Zeichnung zu der linken Seite allmählich abnimmt.
Wie Fig. 31 zeigt, wird die Druckspiralfeder 22a durch den Bildentwicklungskammerrahmen 12 gehalten. Fig. 31 zeigt eine Senkrechtschnittansicht des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in einer senkrechten Ebene, die durch den Grundkörper des Armabschnitts 19 verläuft, parallel zu der Richtung X, in welcher die Arbeitseinheit B eingefügt wird. Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 weist den Federhalteabschnitt 12t auf, welcher von der oberen Oberfläche des Bildentwicklungskammerrahmens 12 nach oben gerichtet vorsteht. Dieser Federhalteabschnitt 12t weist mindestens einen zylinderförmigen Federhalte-Grundkörperabschnitt 12k auf, um welchen die Druckspiralfeder 22a durch Preßpassung angeordnet ist, und einen Führungsabschnitt 12, welcher einen kleineren Durchmesser als der Grundkörperabschnitt 12k aufweist, so daß die Druckspiralfeder 22a um diesen locker angeordnet werden kann. Die Höhe des Federhalte-Grundkörperabschnitts 12k muß größer als die Höhe der untersten Schleife der Druckspiralfeder 22a sein, die erreicht wird, wenn die Druckspiralfeder 22a in dem am wenigsten zusammengedrückten Zustand ist, und es ist wünschenswert, daß die Höhe der zweiten Schleife der Feder 22a erreicht wird oder höher.
Wie Fig. 12 zeigt, ist der Vertiefungsabschnitt 21 zwischen der Außenwand 13s des Trommelkammerrahmens 13 und einer Trennwand 13t, die geringfügig nach einwärts der Außenwand 13s gerichtet ist.
Hinsichtlich des rechtsseitigen Vertiefungsabschnitts 21 des Trommelkammerrahmens 13, welcher an dem gleichen Längsende des Trommelkammerrahmens 13 wie das Trommelrad 7b angeordnet ist, sind die nach innen gerichtete Oberfläche der Außenwand 13e und die nach außen gerichtete Oberfläche der Trennwand 12t, d. h., die in Gegenüberlage befindlichen zwei Oberflächen des Vertiefungsabschnitts 21, rechtwinklig zu der Längsrichtung des Trommelkammerrahmens 13, und der Armabschnitt 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12, welcher an dem gleichen Längsende des Bildentwicklungskammerrahmens 12 wie das Entwicklungswalzenrad 9k angeordnet ist, paßt genau zwischen diese zwei Oberflächen in Gegenüberlage. Andererseits sind der linksseitige Vertiefungsabschnitt 21 des Trommelkammerrahmens 13, welcher an dem gleichen Längsende des Trommelkammerrahmens 13 wie das Stirnrad 7n angeordnet ist, und der Armabschnitt 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12, welcher in diesen linksseitigen Vertiefungsabschnitt 21 eingefügt ist, locker passend im Hinblick auf die Längsrichtung der Arbeitseinheit B.
Daher werden der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Reinigungskammerrahmen 13 in bezug zueinander im Hinblick auf die Längsrichtung der Arbeitseinheit B genau positioniert. In mehr spezieller Weise ist dies aus den folgenden Gründen. Es ist einfach, einen Trommelkammerrahmen 13 mit einem genauen Abstand zwischen den entgegengesetzten Oberflächen des Vertiefungsabschnitts 21, der an dem Längsende des Trommelkammerrahmens 13 angeordnet ist, und auch einen Bildentwicklungskammerrahmen 12 mit einem Armabschnitt 19 mit einer genauen Breite herzustellen. Selbst wenn ferner die Abmessungen des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und des Reinigungskammerrahmen 13 in deren Längsrichtung infolge der durch die Temperaturerhöhung bewirkten Verformung Änderungen unterliegen, ändern sich der Abstand zwischen den zwei entgegengesetzten Oberflächen des Vertiefungsabschnitts 21 und die Breite des Armabschnitts 19, welcher zwischen diese zwei entgegengesetzten Oberflächen paßt, infolge deren kleinen Abmessungen kaum. Außerdem sind der Vertiefungsabschnitt 21, der auf der gleichen Seite wie das Stirnrad 7n angeordnet ist, und der Armabschnitt 19, welcher in diesen Vertiefungsabschnitt 21 paßt, mit einem Spiel in der Längsrichtung der Arbeitseinheit B versehen, und selbst wenn die Abmessungen des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und des Reinigungskammerrahmens 13 in deren Längsrichtung infolge der Wärmeverformung Änderungen unterliegen, treten keine Belastungen zwischen dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 und dem Reinigungskammerrahmen 13 infolge deren Wärmeverformung auf.
Vorstehend erfolgte eine ausführliche Beschreibung hinsichtlich des elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräts und der Antriebsübertragungsvorrichtung zwischen der daran abnehmbar angeordneten Arbeitseinheit.
Eine Ausführungsform der Toneraustritt-Verhinderungsvorrichtung in der Arbeitseinheit wird nachstehend beschrieben.
Die Entwicklungswalze 9c, die in der Arbeitseinheit B dieser Ausführungsform angeordnet ist, wie in Fig. 40, 41 und 42 gezeigt ist, weist darin eine Magnetwalze 9 g auf und ist an dem Entwicklungsvorrichtungsrahmen 12 durch ein Gleitlager (nicht gezeigt) drehbar angeordnet. Der Toner, der von einem Entwicklungsvorrichtungsrahmen 12 zugeführt ist, wird auf der Oberfläche der Entwicklungswalze 9c durch die Magnetkraft der Magnetwalze 9 g aufgetragen. Die Schicht des Entwicklers wird in der Schichtdicke durch eine Entwicklungsklinge 9d (Fig. 3) reguliert. Der Entwickler wird einer Entwicklungszone zugeführt, in welcher er entgegengesetzt zu einem latenten Bild ist, das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 durch die Drehung der Entwicklungswalze 9c erzeugt ist. In der Entwicklungszone wird der Entwickler auf dem latenten Bild aufgetragen und somit entwickelt.
Jedes der entgegengesetzten Enden der Entwicklungswalze 9c ist mit einem magnetischen Dichtelement 201 mit einem vorbestimmten Spalt von der Außenumfangsfläche der Entwicklungswalze 9c versehen. Das magnetische Dichtelement 201 ist an dem Entwicklungsvorrichtungsrahmen 12 angeordnet.
Das magnetische Dichtelement 201, wie in Fig. 41 gezeigt, weist einen Magnet 202 und eine magnetische Platte (magnetisches Element) 203 auf, die an dessen Seitenende (Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c) angeordnet ist. Der Magnet 202 weist magnetisches Pulver auf Nd-Fe-B und ein Nylonbindemittel mit einer Breite von ungefähr 3 mm auf und wird durch Spritzgießen hergestellt. Die magnetische Platte 203 ist ein Eisenelement mit einer Dicke von ungefähr 1 mm. Der Magnet 202 und das Eisenmaterial sind durch Einlegespritzguß hergestellt. Sie können durch ein Klebmaterial, beidseitig beschichtetes Band oder magnetische Anziehung verbunden werden, und die vorteilhaften Wirkungen, welche nachstehend beschrieben werden, sind erreichbar.
Der Spalt g zwischen dem magnetischen Dichtelement 201 und der Entwicklungswalze 9c beträgt ungefähr 0,1-0,7 mm, und die magnetische Flußdichte an der Oberfläche der Entwicklungswalze 9c durch die magnetische Kraft des magnetischen Dichtelements 201 beträgt in diesem Fall ungefähr 0,1 bis 0,2 Tesla. Die Lagebeziehung zwischen dem Magnet 202 in dem magnetischen Dichtelement 201 und der magnetischen Platte 203 ist derart, daß der Magnet 202 angrenzend an die Öffnung 12p (Fig. 19) des Entwicklungsvorrichtungsrahmens 12 angeordnet ist, und ausgebildet ist, dem Mittelabschnitt der Entwicklungswalze 9c (durch die gestrichelte Linie bezeichneter Abschnitt) zu entsprechen, und daß die magnetische Platte 203 angrenzend an die entgegengesetzten Längsenden der Entwicklungswalze 9c (außerhalb der Öffnung 12p) angeordnet ist.
Durch Anordnen des Magnets 202 angrenzend an die Öffnung 12p und Anordnen der magnetischen Platte 203 von der Öffnung 12p weg, werden die magnetischen Kraftlinien 204 des magnetischen Dichtelements 201 verlängert, wie in Fig. 42 (b) gezeigt ist, welche eine vergrößerte Ansicht des A-Teils der Fig. 42(a) ist, zwischen dem Magnet 202 und der magnetischen Platte 203, und erstrecken sich in die magnetische Platte 203, die eine hohe magnetische Permeabilität aufweist. Durch die Erstreckung der magnetischen Kraftlinien 204 des magnetischen Dichtelements 201 in die magnetische Platte 203 auf diese Weise kann die Ausweitung der magnetischen Kraftlinien 204 nach außerhalb der Breite des magnetischen Dichtelements 200, wie in dem herkömmlichen Beispiel in Fig. 43 und 44 gezeigt, verhindert werden. Daher werden die magnetischen Kraftlinien 204 nicht nach außerhalb der Breite des magnetischen Dichtelements 200 ausgedehnt. In Fig. 44 ist mit TN der Toner bezeichnet, der auf dem magnetischen Dichtelement 200 abgeschieden ist.
Der Toner, der sich entlang den magnetischen Kraftlinien 204 auf der Oberfläche des magnetischen Dichtelements 201 ausbreitet, liegt nicht auf der Außenseite der magnetischen Platte 203 vor, die an die Seite der magnetischen Platte 203 angrenzt (außerhalb der Öffnung 12p).
Daher wird verhindert, daß der Toner mit der Abstandswalze 205 in Kontakt gelangt, selbst wenn die Entwicklungswalze 9c gedreht wird. Demgemäß kann die Abstandswalze 205 näher zu der Seite des magnetischen Dichtelements 201 angeordnet werden, wodurch die Arbeitseinheit und somit auch die Hauptbaugruppe kleinere Abmessungen aufweisen können.
Der Toner auf dem magnetischen Dichtelement 201 breitet sich auf Grund der Anordnung der magnetischen Platte 203 nicht weiter über die Öffnung 12p des Entwicklungsvorrichtungsrahmens 12 aus, und daher kann der Toner innerhalb der Zone starker magnetischer Kraft auf der Oberfläche des magnetischen Dichtelements 201 zuverlässig zurückgehalten werden, so daß selbst bei der Montage in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgeräts oder der Demontage aus dieser auf die Arbeitseinheit durch einen Bediener einwirkender Stoß der Toner nicht austritt.
Durch Anordnung der magnetischen Platte 203 zu der Seite des Magnets 202, wie vorstehend beschrieben, wodurch sich die magnetischen Kraftlinien 204 in die magnetische Platte 203 erstrecken, können die auseinanderlaufenden magnetischen Kraftlinien in der magnetischen Platte konzentriert werden, und daher kann die magnetische Flußdichte auf der Oberfläche des Magnets größer ausgebildet werden. Daher ist die Magnetkraft groß und das Abdichtvermögen wird weiter verbessert. Wenn das Abdichtvermögen somit verminderbar ist, kann ein kostengünstiger Magnet 202 mit einer geringeren Magnetkraft verwendet werden, und in diesem Fall wird die Kostenminderung erreicht.
Unter Bezugnahme auf Fig. 45 und 46 wird eine aridere Ausführungsform der Toneraustritt-Verhinderungsvorrichtung beschrieben. In dieser Figur sind die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 41 und 42 den Elementen zugeordnet, welche die entsprechenden Funktionen aufweisen, und deren ausführliche Beschreibung wird zur Vereinfachung ausgelassen.
In dieser Ausführungsform ist die Lagebeziehung zwischen dem Magnet 202, welcher das magnetische Dichtelement 201 ausbildet, und der magnetischen Platte 203 (magnetisches Element) derart, daß die magnetische Platte 203 angrenzend an die Öffnung 12p des Entwicklungskammerrahmens 12 angeordnet ist, und der Magnet 202 von der Öffnung 12p beabstandet ist, wie in Fig. 45 gezeigt ist. Das magnetische Dichtelement 201 ist angrenzend an die Öffnung 12p angeordnet, um die Abmessungen des Geräts zu verkleinern.
Durch beabstandete Anordnung des Magnets 202 von der Öffnung 12p des Entwicklungsvorrichtungsrahmens 12 und die Anordnung der magnetischen Platte 203 angrenzend an die Öffnung 12p breiten sich die magnetischen Kraftlinien 204 des magnetischen Dichtelements 201 zwischen dem Magnet 202 und der magnetischen Platte 203 aus, wie in Fig. 46(a) und 46(b) gezeigt ist, und die magnetischen Kraftlinien 204 breiten sich in die magnetische Platte 203 mit einer hohen magnetischen Permeabilität aus. Durch eine solche Ausbreitung der magnetischen Kraftlinien 204 des magnetischen Dichtelements 201 in die magnetische Platte 203 erstrecken sich die magnetischen Kraftlinien 204 nicht außerhalb der Breite des magnetischen Dichtelements 201, anders als bei dem in Fig. 43 und 44 gezeigten herkömmlichen Beispiel.
Der Toner, der sich entlang den magnetischen Kraftlinien 204 auf der Oberfläche des magnetischen Dichtelements 201 ausbreitet, erstreckt sich daher nicht zu der Seite der magnetischen Platte 203, d. h. zu der Innenseitenwand der Öffnung 12p. Dadurch kann die Ausbreitung des Toners in dem Entwicklungsvorrichtungsrahmen 12 in der Richtung der Achse der Entwicklungswalze 9c entlang den magnetischen Kraftlinien des magnetischen Dichtelements 201, d. h. entlang der Umfangsfläche der Entwicklungswalze 9c, vermieden werden, so daß die magnetische Anhäufung des Toners an der Innenwand der Öffnung 12p des Entwicklungsvorrichtungsrahmens 12 vermeidbar ist.
Durch diese Vermeidung kann die Dichteverminderung infolge der unzureichenden Zuführung des Toners am Ende des Tonerbilds vermieden werden. Dies vermeidet die Notwendigkeit zur Einleitung von Maßnahmen zur Verhinderung der Dichteverminderung, wie z. B. die Anordnung des magnetischen Dichtelements 201 von der Öffnung 12p weg oder die Vergrößerung der Weite der Öffnung 12p über den Bildbereich hinaus, wodurch die Vergrößerung der Längsabmessung des Geräts vermieden wird.
Da die magnetische Platte 203 entsprechend den entgegengesetzten Enden der Magnetwalze 9g der Entwicklungswalze 9c angeordnet ist, sind die magnetischen Kraftlinien 204 in einer Position, in welcher die magnetische Platte 203 in Gegenüberlage der Magnetwalze 9g ist, in dem Schnitt entlang der Linie D-D der Fig. 47, wie in Fig. 48 gezeigt, und die magnetischen Kraftlinien 204 in dem Schnitt entlang einer Linie E-E der Fig. 47 sind so, wie in Fig. 49 gezeigt ist.
In der Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c sind zwei magnetische Bürsten, d. h. die magnetische Bürste zwischen der Magnetwalze 9g und der magnetischen Platte 203 und die magnetische Bürste durch den Magnet des magnetischen Dichtelements 201, angeordnet, so daß das Abdichtvermögen verbessert wird.
Durch Anordnen der magnetischen Platte 203 zu der Seite des Magnets 202, treten die magnetischen Kraftlinien 204 vom Magnet 202 in die magnetische Platte 203 ein, so daß magnetische Kraftlinien 204 in der magnetischen Platte 203 konzentriert werden. Dadurch wird die magnetische Flußdichte an der Oberfläche des Magnets 202 erhöht, so daß die magnetische Kraft vergrößert wird, wodurch das Abdichtvermögen weiter verbessert wird.
Vorstehend erfolgte die ausführliche Beschreibung der Toneraustritt-Verhinderungsvorrichtung für die Arbeitseinheit. Es sei hinzugefügt, daß durch Anordnung des magnetischen Dichtelements 201 mit einem vorbestimmten Spalt g zu der Außenumfangsfläche der Entwicklungswalze 9c die Belastung infolge der Reibungskraft mit dem Außenumfang der Entwicklungswalze 9c im wesentlichen Null gemacht werden kann. In einer herkömmlichen Arbeitseinheit wird der Toneraustritt durch Drückkontakt eines Tonerdichtelements, z. B. aus Filzmaterial, an der Entwicklungswalze verhindert, wobei die Belastung infolge Reibung addiert wird, demzufolge die Belastung des Trommelrads größer wird.
Bei der Antriebskraft-Übertragungsvorrichtung zwischen der Arbeitseinheit B und der Hauptbaugruppe 14 des Geräts gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 11 und 38 gezeigt, ist die vorstehende Kupplungswelle 37, die mit dem Trommelflansch 36 der lichtempfindlichen Trommel 7 einstückig ist, im direkten Eingriff mit der aufnehmenden Welle 39b der Hauptbaugruppe 14 des Geräts, um die Antriebskraft von der Hauptbaugruppe 14 des Geräts auf die Arbeitseinheit B zu übertragen, und daher wirkt die Drehbelastung Ber lichtempfindlichen Trommel 7 nicht auf das Trommelrad 7b, wodurch die Belastung des Trommelrads 7b signifikant verringert wird. Mit diesen zwei Strukturen wird die Belastung, die auf das Trommelrad 7b der lichtempfindlichen Trommel 7 einwirkt, signifikant verringert. Gemäß der Lewis-Gleichung, die allgemein in der Festigkeitsberechnung des Zahnrads verwendet wird, gilt:
F = δ·B·π·M·y/10
Wobei F eine Tangentiallinienkraft der Belastung ist, B eine Zähnezahl ist, y ein Zahnformkoeffizient ist, δ eine zulässige Belastung ist, M das Modul des Zahnrads ist (das Modul des Zahnrads ist der Durchmesser [mm] des Teilkreises des Zahnrads dividiert durch die Anzahl der Zähne des Zahnrads).
Wenn δ, B, y konstant sind, kann das Modul des Trommelrads 7b verkleinert werden, indem F signifikant vermindert wird, so daß das Modul des Entwicklungswalzenrads, welches ein Antriebskraft-Aufnahmeelement der Entwicklungswalze ist, und das Modul des damit im Eingriff stehenden Zahnrads, auf 0,7 -1,0 verringert werden kann, in mehr besonderer Weise auf 0,4-0,6, im Vergleich mit dem herkömmlichen Modul. Durch diese Verfahrensweise kann die Schwankung der Belastung des Trommelrads 7b verringert werden und die gleitende Drehung wird erreicht, so daß die Drehgenauigkeit der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwicklungswalze 9c erhöht wird und die Bildqualität signifikant verbessert wird.
In dieser Ausführungsform wurde die Arbeitseinheit B als eine Arbeitseinheit beschrieben, welche ein monochromatisches Bild erzeugt, doch die vorliegende Erfindung ist mit wünschenswerten Wirkungen auf eine Arbeitseinheit anwendbar, welche eine Vielzahl von Entwicklungsvorrichtungen zum Erzeugen eines Bilds aufweist, das aus einer Vielzahl von Farben besteht (z. B. ein Zweitonerbild, ein Dreitonerbild, ein Vollfarbenbild oder dergleichen).
Das elektrophotographische, lichtempfindliche Element ist nicht auf die lichtempfindliche Trommel 7 begrenzt. Z. B. können die folgenden Arten einbezogen werden. Hinsichtlich des lichtempfindlichen Materials kann Photoleitermaterial, wie z. B. amorphes Silizium, amorphes Selen, Zinkoxid, Titanoxid, organischer Photoleiter und dergleichen einbezogen werden. Hinsichtlich des Aufbaus des Grundelements, auf welchem lichtempfindliches Material angeordnet wird, kann dieser in der Form einer Trommel oder eines Bands sein. Z. B. weist die Trommeltype des lichtempfindlichen Elements einen Zylinder auf, der aus Aluminiumlegierung oder dergleichen erzeugt ist, und eine Photoleiterschicht, die auf dem Zylinder abgeschieden oder aufgetragen ist.
Hinsichtlich des Bildentwicklungsverfahrens können verschiedene bekannte Verfahren angewendet werden, z. B. das Zweikomponenten-Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren, das Kaskadenentwicklungsverfahren, das Touch-Down-Entwicklungsverfahren, das Wolkenentwicklungsverfahren und dergleichen.
Auch in dieser Ausführungsform wurde ein sogenanntes Kontaktaufladeverfahren angewendet, doch kann eine Aufladevorrichtung mit einem Aufbau verwendet werden, der sich von dem einen in dieser Ausführungsform beschriebenen unterscheidet, z. B. eine der herkömmlichen Strukturen, in welcher ein Wolframdraht durch eine Metallabschirmung auf drei Seiten umgeben ist, die aus Aluminium oder dergleichen erzeugt ist und positive oder negative Ionen, die durch Anlegen von Hochspannung an den Wolframdraht erzeugt sind, auf die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel übertragen werden, um die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel gleichmäßig aufzuladen.
Die Aufladevorrichtung kann in der Form einer Klinge (Aufladeklinge) sein, eines Kissens, eines Blocks, eines Stabs, eines Drahts oder dergleichen, zusätzlich zu der Form einer Walze.
Hinsichtlich des Verfahrens zum sauberen Entfernen des auf der lichtempfindlichen Trommel rückständigen Toners kann eine Klinge, eine Fellbürste, eine magnetische Bürste oder dergleichen als ein Bauelement für die Reinigungsvorrichtung verwendet werden.
Die Entwicklungswalze ist nicht auf die vorstehend beschriebene Art begrenzt, sondern es kann jede Art sein, wenn sie sich dreht und den Toner dem elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element zuführt.
Wie vorhergehend gemäß den Ausführungsformen beschrieben, wird die Drehgenauigkeit der Antriebskraftübertragung erhöht, und daher kann die Drehgenauigkeit der elektrophotographischen, lichtempfindlichen Trommel erhöht werden.
Gemäß den Ausführungsformen ist die Übertragung der Antriebskraft von der Hauptbaugruppe des Geräts auf die elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel gewährleistet.
Gemäß den Ausführungsformen können der Drehpunkt der Kupplung, die in der Hauptbaugruppe des Geräts angeordnet ist, und der Drehpunkt der Kupplung, die an der elektrophotographischen, lichtempfindlichen Trommel angeordnet ist, bei der Übertragung der Antriebskraft im wesentlichen ausgerichtet werden.
Gemäß den Ausführungsformen kann die Belastung des Trommelrads der lichtempfindlichen Trommel signifikant verringert werden. Daher können das Trommelrad der lichtempfindlichen Trommel und das Entwicklungswalzenrad in der Arbeitseinheit, die dadurch angetrieben wird, und ein Entwickler-(Toner)- Rührrad kleine Module aufweisen. Dies ist wesentlich im Hinblick auf die Tatsache, daß Räder der Arbeitseinheit aus Kunstharzmaterial sind. Dadurch wird die Drehgenauigkeit der lichtempfindlichen Trommel und der Entwicklungswalze signifikant erhöht. Daher kann die Bildqualität des durch das elektrophotographische Bilderzeugungsgerät ausgegebenen Bilds signifikant erhöht werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Drehgenauigkeit der Entwicklungswalze und des elektrophotographischen, lichtempfindlichen Elements erhöht werden.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die dargelegten Einzelheiten begrenzt, vielmehr sind Abwandlungen und Abänderungen am Erfindungsgegenstand möglich, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind, der in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Arbeitseinheit (B), die an einer Hauptbaugruppe (A) eines Bilderzeugungsgeräts abnehmbar angeordnet werden kann, welche aufweist:

- ein Bildtragelement (7),

- eine Entwicklungswalze (9c) zum Zuführen von Toner zu dem Bildtragelement zum Entwickeln eines latenten Bilds, das auf dem Bildtragelement erzeugt ist,

- ein Antriebskraft--Übertragungselement (7b), das an einem Längsende des Bildtragelements (7) angeordnet ist, um eine Antriebskraft von dem Bildtragelement auf die Entwicklungswalze (9c) zu übertragen,

- ein Antriebskraft-Aufnahmeelement (9k), das mit dem Antriebskraft-Übertragungselement (7b) im Eingriff ist und an einem Längsende der Entwicklungswalze (9c) angeordnet ist, um die Antriebskraft von dem Bildtragelement zum Drehen der Entwicklungswalze aufzunehmen,

dadurch gekennzeichnet, daß:

- ein magnetisches Dichtelement (201) mit einem Spalt zu einer Entwicklungswalze (9c) angeordnet ist, um das Austreten des Toners an einem Längsende der Entwicklungswalze zu verhindern, und

- die Arbeitseinheit mit einem Arbeitseinheit-Kupplungselement (37a) versehen ist, das koaxial mit dem Bildtragelement (7) ist, um mit einem Hauptbaugruppen-Kupplungselement (39) in Eingriff zu gelangen, das in der Hauptbaugruppe (A) des Geräts angeordnet ist, um die Antriebskraft zum Drehen des Bildtragelements von der Hauptbaugruppe des Geräts aufzunehmen, wenn die Arbeitseinheit an der Hauptbaugruppe angeordnet ist, und

- das magnetische Dichtelement (201) einen Magnet (202) und ein magnetisierbares Element (203) aufweist, das durch den Magnet magnetisiert wird und angrenzend an den Magnet in einer Längsrichtung der Entwicklungswalze (9c) angeordnet ist.

2. Arbeitseinheit gemäß Anspruch 1, wobei das magnetisierbare Element (203) außerhalb des Magnets (202) in der Längsrichtung angeordnet ist.

3. Arbeitseinheit gemäß Ansprüch 1 oder Anspruch 2, wobei die Entwicklungswalze (9c) eine darin angeordnete Magnetwalze (9g) aufweist und die Magnetwalze und das magnetische Dichtelement (201) in der Längsrichtung einander überlappen, und eine magnetische Bürste (TN) durch eine magnetische Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Dichtelement und der Magnetwalze und durch eine magnetische Wechselwirkung zwischen dem Magnet (202) und dem magnetisierbaren Element (203) ausgebildet wird.

4. Arbeitseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Hauptbaugruppen-Kupplungselement (39) ein Vertiefungselement mit einem Loch (39a) ist, das einen Vieleckquerschnitt aufweist, und das Arbeitseinheit-Kupplungselement (37) ein Vorsprung (37a) in der Form eines mit dem Loch in Eingriff bringbaren Prismas ist.

5. Arbeitseinheit gemäß Anspruch 4, wobei die Hauptbaugruppe (A) einen Motor (61) und ein Hauptbaugruppenrad (43) zum Aufnehmen der Antriebskraft von dem Motor aufweist und das Loch (39a) des Hauptbaugruppen-Kupplungselements (39) in einem mittleren Abschnitt des Hauptbaugruppenrads (43) angeordnet ist.

6. Arbeitseinheit gemäß Anspruch 4, wobei das Loch (39a) des Hauptbaugruppen-Kupplungselements verdreht ist und einen Vieleckquerschnitt aufweist und der Vorsprung (37a) ein Vieleckdrallprisma ist.

7. Arbeitseinheit gemäß Anspruch 4 oder Anspruch 6, wobei das Loch (39a) des Hauptbaugruppen-Kupplungselements einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweist und der Vorsprung (37a) ein im wesentlichen dreieckiges Prisma ist.

8. Arbeitseinheit gemäß Anspruch 4, wobei das Loch (39a) des Hauptbaugruppen-Kupplungselements (39) verdreht ist und einen dreieckigen Querschnitt aufweist und der Vorsprung (37a) ein unverdralltes Dreieckprisma ist.

9. Arbeitseinheit gemäß Anspruch 4, wobei das Loch (39a) des Hauptbaugruppen-Kupplungselements (39) verdreht ist und das Arbeitseinheit-Kupplungselement (37) eine im wesentlichen dreieckige Platte ist.

10. Arbeitseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antriebskraft-Übertragungselement (7b) und das Antriebskraft-Aufnahmeelement (9k) Schrägzahnräder mit einem Modul von 0,4 bis 0,6 mm sind.

11. Arbeitseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das magnetische Dichtelement (201) einen zylinderförmigen Teil aufweist.

12. Arbeitseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine durch das magnetische Dichtelement (201) auf einer Oberfläche der Entwicklungswalze (9c) erzeugte Magnetkraft eine Stärke von 0,1 bis 0,2 Tesla aufweist.

13. Arbeitseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Toner ein magnetischer Toner ist und ein magnetisches Dichtelement (201) an jedem Längsende der Entwicklungswalze (9c) angeordnet ist, um den Austritt des magnetischen Toners nach außerhalb der Arbeitseinheit (B) zu verhindern.

14. Arbeitseinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Toner ein nichtmagnetischer Toner ist und das magnetische Dichtelement (201) einen Vorhang eines magnetischen Pulvers zwischen der Entwicklungswalze (9c) und dem magnetischen Dichtelement (201) erzeugt, um den Austritt des nichtmagnetischen Toners nach außerhalb der Arbeitseinheit zu verhindern.

15. Arbeitseinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bildtragelement (7) ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element ist.

1016. Arbeitseinheit gemäß Anspruch 15, wobei das lichtempfindliche Element in der Form einer Trommel ist und das Antriebskraft-Übertragungselement (7b) und das Antriebskraft- Aufnahmeelement (9k) in Zahnradform sind.