DE69721392T2

DE69721392T2 - Prozesskassette und elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69721392T2
Application number: DE69721392T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Ohta-ku Numagami; Kazushi Ohta-ku Watanabe; Toru Ohta-ku Oguma
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-07-04
Filing date: 1997-07-03
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2017-07-04
Also published as: KR100295082B1; CN1176413A; DE69721392D1; HK1005257A1; KR980010647A; JPH1020743A; CN1098476C; JP3382465B2; EP0816950A1; EP0816950B1; US6272299B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
Die Erfindung bezieht sich auf eine Prozesskassette und ein elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät.
Das elektrofotografische Bilderzeugungsgerät erzeugt dabei unter Nutzung eines elektrofotografischen Bilderzeugungsprozesses auf einem Aufzeichnungsmaterial ein Bild. Beispiele für das elektrofotografische Bilderzeugungsgerät schließen ein elektrofotografisches Kopiergerät, einen elektrofotografischen Drucker (Laserdrucker, LED-Drucker oder dergleichen), ein Faxgerät und ein Textverarbeitungssystem oder dergleichen ein.
Die Prozesskassette enthält fest zugehörig ein elektrofotografisches lichtempfindliches Bauteil, eine Entwicklungseinrichtung und eine Aufladeeinrichtung oder eine Reinigungseinrichtung und lässt sich bezogen auf einen Hauptaufbau des Bilderzeugungsgeräts lösbar befestigen. Sie kann fest zugehörig das elektrofotografische lichtempfindliche Bauteil, die Entwicklungseinrichtung und zumindest die Aufladeeinrichtung oder die Reinigungseinrichtung enthalten. In einem weiteren Beispiel kann sie das elektrofotografische lichtempfindliche Bauteil und zumindest die Entwicklungseinrichtung enthalten.
Die Prozesskassette, die das elektrofotografische lichtempfindliche Bauteil und die auf das elektrofotografische lichtempfindliche Bauteil wirkende Prozesseinrichtung enthält und die sich als eine Einheit lösbar am Hauptaufbau des Bilderzeugungsgeräts befestigen lässt, wird in einem elektrofotografischen Bilderzeugungsgerät verwendet, das einen elektrofotografischen Bilderzeugungsprozess nutzt (Prozesskassettenbauart). Bei dieser Prozesskassettenbauart kann die Wartung des Geräts durch den Benutzer selbst durchgeführt werden, ohne dass er vom Kundendienst abhängig wäre. Deshalb ist die Prozesskassettenbauart bei elektrofotografischen Bilderzeugungsgeräten nunmehr weit verbreitet.
Bei einer herkömmlichen Prozesskassette wird die Antriebskraft an einer Endseite des elektrofotografischen lichtempfindlichen Bauteils zur Prozesskassette übertragen und sind die elektrischen Kontakte der Prozesskassette an der Seite, an der die Antriebskraft übertragen wird, oder an beiden Enden vorgesehen.
Ein Antriebssystem für eine Prozesskassette ist in den US-Patenten Nr. 4,829,335, 5,023,660 usw. offenbart.
Eine Anordnung elektrischer Kontakte einer Prozesskassette ist in den US-Patenten Nr. 4,839,690, 5,404,198, in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 4253/1988 usw. offenbart.
Die europäische Patentanmeldung Nr. 0679964 offenbart eine wie oben beschriebene herkömmliche Prozesskassette, bei der an einem der Enden der Kassette, an der die Antriebskraft von dem Hauptaufbau zur Kassette übertragen wird, außerdem ein Erdungskontakt, ein Entwicklungsvorspannungskontakt und ein Erfassungskontakt vorgesehen sind.
Die europäische Patentanmeldung Nr. 0758105, die nach Artikel 54(3) EPÜ zum Stand der Technik gehört, offenbart eine Prozesskassette mit einem ähnlichen Aufbau wie die unter Bezugnahme auf die EP 0679964 beschriebene Kassette, bei der sich an dem angetriebenen Ende der Kassette, d. h. an dem Ende der Kassette, das die Antriebskraft von dem Hauptaufbau aufnimmt, ein Erdungskontakt, ein Aufladevorspannungskontakt, ein Entwicklungsvorspannungskontakt und ein Resttonererfassungskontakt befinden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Hautaufgabe der Erfindung ist es dementsprechend, eine Prozesskassette und ein elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät zur Verfügung zu stellen, bei denen zwischen der Prozesskassette und dem Hauptaufbau des Geräts sicher eine elektrische Verbindung erreicht werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Prozesskassette und ein elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät, an dem sich lösbar eine Prozesskassette befestigen lässt, zur Verfügung zu stellen, bei denen die elektrischen Leitungen effizient angeordnet sind.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Prozesskassette, die sich effizient zusammenbauen lässt, und ein elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät, an dem sich die Prozesskassette lösbar befestigen lässt, zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Prozesskassette, bei der ein Erdungskontakt, ein Entwicklungsvorspannungskontakt und ein Kontakt allesamt neben einem zu dem Längsende, an dem sich ein Kassettenkupplungsbauteil befindet, entgegensetzten Längsende vorgesehen sind, und ein elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät, an dem sich eine solche Prozesskassette lösbar befestigen lässt, zur Verfügung zu stellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Prozesskassette und ein elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät, an dem sich eine solche Prozesskassette lösbar befestigen lässt, zur Verfügung zu stellen, bei denen ein Hautaufbau-Kupplungsbauteil des Geräts, wenn es nach der Befestigung der Prozesskassette an dem Hautaufbau des Geräts gedreht wird, mit einem Kassetten-Kupplungsbauteil in Eingriff gelangt, das zum Drehen der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel eine Antriebskraft vom Hautaufbau aufnimmt.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät im vertikalen Schnitt.
2 zeigt das in 1 dargestellte Gerät in perspektivischer Außenansicht.
3 zeigt eine Prozesskassette im Querschnitt.
4 zeigt die in 3 dargestellte Prozesskassette in perspektivischer Außenansicht von oben rechts gesehen.
5 zeigt die rechte Seite der in 3 dargestellten Kassette.
6 zeigt die linke Seite der in 3 dargestellten Kassette.
7 zeigt die in 3 dargestellte Prozesskassette in perspektivischer Außenansicht von oben links gesehen.
8 zeigt die untere linke Seite der in 3 dargestellten Prozesskassette in perspektivischer Außenansicht.
9 zeigt eine perspektivische Außenansicht des Prozesskassettenunterbringungsabschnitts des Hauptaufbaus des in 1 dargestellten Geräts.
10 zeigt eine perspektivische Außenansicht des Prozesskassettenunterbringungsabschnitts des Hauptaufbaus des in 1 dargestellten Geräts.
11 zeigt eine lichtempfindliche Trommel und einen Antriebsmechanismus zum Antrieb der lichtempfindlichen Trommel im vertikalen Schnitt.
12 zeigt eine Perspektivansicht einer Reinigungseinheit.
13 zeigt eine Perspektivansicht einer Bildentwicklungseinheit.
14 zeigt eine teilweise auseinandergezogene Perspektivansicht einer Bildentwicklungseinheit.
15 zeigt eine teilweise auseinandergezogene Perspektivansicht eines Zahnradhalterahmenabschnitts des Bildentwicklungskammerrahmens und mit ihrer Rückseite dargestellt die Zahnräder, die die Bildentwicklungseinheit antreiben.
16 zeigt eine Seitenansicht der Bildentwicklungseinheit einschließlich des Tonerkammerrahmens und des Bildentwicklungskammerrahmens.
17 zeigt eine Draufsicht auf den in 15 dargestellten Zahnradhalterahmenabschnitt vom Inneren der Bildentwicklungseinheit aus gesehen.
18 zeigt eine Perspektivansicht eines Bildentwicklungswalzenlagergehäuses.
19 zeigt eine Perspektivansicht des Bildentwicklungskammerrahmens.
20 zeigt eine Perspektivansicht des Tonerkammerrahmens.
21 zeigt eine Perspektivansicht des Tonerkammerrahmens.
22 zeigt den in 21 dargestellten Tonerversiegelungsabschnitt im vertikalen Schnitt.
23 zeigt den Aufbau, der die Aufladewalze für die lichtempfindliche Trommel trägt, im vertikalen Schnitt.
24 zeigt einen schematischen Schnitt des Antriebssystems für den Hauptaufbau des in 1 gezeigten Geräts.
25 zeigt eine Perspektivansicht einer auf der Gerätehauptaufbauseite vorhandenen Kupplung und einer auf der Prozesskassettenseite vorhandenen Kupplung.
26 zeigt eine Perspektivansicht der auf Gerätehauptaufbauseite vorhandenen Kupplung und der auf der Prozesskassettenseite vorhandenen Kupplung.
27 zeigt den Aufbau, der den Deckel des Gerätehauptaufbaus und den Kupplungsabschnitt des Gerätehauptaufbaus verbindet, im Schnitt.
28 zeigt eine Draufsicht auf die eingerückte Kupplungswelle und ihre Umgebung, während die Prozesskassette im Gerätehauptaufbau angetrieben wird.
29 zeigt eine Draufsicht auf die eingerückte Kupplungswelle und ihre Umgebung, während die Prozesskassette im Gerätehauptaufbau angetrieben wird.
30 zeigt eine Vertikalansicht der Prozesskassette im Gerätehauptaufbau und ihrer Umgebung, wobei der Lagezusammenhang zwischen den elektrischen Kontakten dargestellt ist, während die Prozesskassette in den Gerätehauptaufbau eingebaut oder aus diesem entfernt wird.
31 zeigt eine Seitenansicht einer Druckschraubenfeder und ihrer Halterung.
32 zeigt die Verbindung zwischen dem Trommelkammerrahmen und dem Bildentwicklungskammerrahmen im vertikalen Schnitt.
33 zeigt eine Perspektivansicht des Längsendenabschnitts der Prozesskassette mit der Darstellung, wie die lichtempfindliche Trommel im Reinigungskammerrahmen befestigt wird.
34 zeigt den Trommellagerabschnitt im vertikalen Schnitt.
35 zeigt eine Seitenansicht des Trommellagerabschnitts, dargestellt mit seiner Kontur.
36 zeigt einen auseinandergezogenen Schnitt des Trommellagerabschnitts in einem der Ausführungsbeispiele der Erfindung.
37 zeigt eine auseinandergezogene schematische Ansicht des Trommellagerabschnitts.
38 zeigt eine Draufsicht auf die Prozesskassette, wobei ausgedrückt in Richtung und Größe der Zusammenhang zwischen den verschiedenen in der Kassette erzeugten Schüben dargestellt ist.
39 zeigt eine Perspektivansicht der Öffnung des Tonerkammerrahmens und ihrer Umgebung in einem der Ausführungsbeispiele der Erfindung.
40 zeigt ein typisches Mehrfarb-Bilderzeugungsgerät im vertikalen Schnitt.
41 zeigt den Schwarz/Weiß-Bildentwicklungsabschnitt des in 40 dargestellten Geräts in Perspektivansicht.
42 zeigt den Kupplungsabschnitt im Querschnitt, dargestellt mit seinem Zentriermechanismus.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen die Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Als nächstes werden erstrebenswerte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung steht die "Breiten"-Richtung einer Prozesskassette B für die Richtung, in der die Prozesskassette B in den Hauptaufbau eines Bilderzeugungsgeräts eingebaut oder aus ihm entfernt wird, wobei sie mit der Richtung zusammenfällt, in der das Aufzeichnungsmedium transportiert wird. Die "Längs"-Richtung der Prozesskassette B steht für die Richtung, die sich mit der Richtung schneidet (im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung ist), in der die Prozesskassette B in den Hauptaufbau 14 eingebaut oder aus ihm entfernt wird. Sie ist parallel zu der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums und schneidet sich mit (ist im Wesentlichen senkrecht zu) der Richtung, in der das Aufzeichnungsmedium transportiert wird. Des Weiteren stehen "links" und "rechts" bezogen auf die Richtung, in der das Aufzeichnungsmedium transportiert wird, von oben aus gesehen für die linke bzw. rechte Seite.
1 stellt den allgemeinen Aufbau eines elektrofotografischen Bilderzeugungsgeräts (Laserdruckers) dar, bei dem die Erfindung umgesetzt ist, 2 eine perspektivische Außenansicht davon, und die 3– 8 Zeichnungen einer Prozesskassette, bei der Erfindung umgesetzt ist. Genauer gesagt zeigt 3 einen Querschnitt der Prozesskassette, 4 eine perspektivische Außenansicht der Prozesskassette, 5 die rechte Seite der Prozesskassette, 6 die linke Seite der Prozesskassette, 7 eine Perspektivansicht der Prozesskassette von oben links gesehen, und 8 eine Perspektivansicht der Prozesskassette von unten links gesehen. In der folgenden Beschreibung steht die "Ober"-Seite der Prozesskassette B für die Fläche, die nach oben gewandt ist, wenn sich die Prozesskassette B in dem Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts befindet, und die "Unter"-Seite für die nach unten gewandte Fläche.
(Elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät A und Prozesskassette B)
Zunächst wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 als elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät, bei dem die Erfindung umgesetzt ist, ein Laserdrucker A beschrieben. 3 zeigt einen Querschnitt einer Prozesskassette, bei der die Erfindung ebenfalls umgesetzt ist.
Der in 1 gezeigte Laserdrucker A ist ein Gerät, das über einen elektrofotografischen Bilderzeugungsprozess auf einem Aufzeichnungsmedium (beispielsweise einem Aufzeichnungsblatt, einer Overhead-Folie oder einem Stoff) ein Bild erzeugt. Es erzeugt auf einer in Form einer Trommel vorliegenden elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (nachstehend lichtempfindliche Trommel) ein Tonerbild. Genauer gesagt wird die lichtempfindliche Trommel mit Hilfe einer Aufladeeinrichtung aufgeladen und wird ein mit den Bilddaten eines geplanten Bilds modulierter Laserstrahl von einer optischen Einrichtung aus auf die aufgeladene Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel geworfen, wodurch darauf in Übereinstimmung mit den Bilddaten ein Latentbild erzeugt wird. Dieses Latentbild wird durch eine Entwicklungseinrichtung zu einem Tonerbild entwickelt. Währenddessen wird ein Aufzeichnungsmedium 2, das sich in einer Blattzufuhrkassette 3a befindet, von einer Aufnahmewalze 3b, von Transportwalzenpaaren 3c und 3d und von einem Registerwalzenpaar 3e synchron mit der Tonerausbildung umgedreht und vorbewegt. Dann wird auf einer Bildübertragungswalze 4, die als eine Einrichtung zur Übertragung des auf der lichtempfindlichen Trommel 7 der Prozesskassette B erzeugten Tonerbilds dient, eine Spannung aufgebracht, wodurch das Tonerbild auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen wird. Danach wird das Aufzeichnungsmedium 2, auf das das Tonerbild übertragen worden ist, durch ein Führungstransportband 3f zu einer Fixiereinrichtung 5 transportiert. Die Fixiereinrichtung 5 hat eine Antriebswalze 5c und eine ein Heizelement enthaltende Fixierwalze 5b und bringt auf das Aufzeichnungsmedium 2 Wärme und Druck auf, während das Aufzeichnungsmedium 2 durch die Fixiereinrichtung 5 hindurchgeht, sodass das Bild, das auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen worden ist, auf dem Aufzeichnungsmedium 2 fixiert wird. Dann wird das Aufzeichnungsmedium 2 weitertransportiert und durch Auswurfwalzenpaare 3q, 3h und 3i über einen Umkehrpfad 3j in ein Ablagefach 6 ausgeworfen. Das Ablagefach 6 befindet sich an der Oberseite des Hauptaufbaus 14 des Bilderzeugungsgeräts A. Dabei kann, koordiniert mit einem Auswurfwalzenpaar 3m, eine schwenkbare Klappe 3k betätigt werden, um das Aufzeichnungsmedium 2 auszuwerfen, ohne dass es durch den Umkehrpfad 3j geht. Die Aufnahmewalze 3b, die Transportwalzenpaare 3c und 3d, das Registerwalzenpaar 3e, das Führungslaufband 3f, die Auswurfwalzenpaare 3g, 3h und 3i und das Auswurfwalzenpaar 3m bilden eine Transporteinrichtung 3.
Andererseits wird in der in den 3– 8 gezeigten Prozesskassette B die lichtempfindlichen Trommel 7 mit der lichtempfindlichen Schicht 7e (11) gedreht, um ihre Oberfläche unter Aufbringung einer Spannung auf die als eine die lichtempfindliche Trommel aufladende Einrichtung dienende Aufladewalze 8 gleichmäßig aufzuladen. Dann wird ein mit den Bilddaten modulierter Laserstrahl von dem optischen System 1 aus durch eine Belichtungsöffnung 1e auf die lichtempfindliche Trommel 7 geworfen, wodurch auf der lichtempfindlichen Trommel 7 ein Latentbild erzeugt wird. Das auf diese Weise erzeugte Latentbild wird mit Hilfe von Toner und der Entwicklungseinrichtung 9 entwickelt. Genauer gesagt befindet sich die Aufladewalze 8 zum Aufladen der lichtempfindlichen Trommel 7 mit der lichtempfindlichen Trommel 7 in Kontakt und wird durch die Drehung der lichtempfindlichen Trommel 7 gedreht. Die Entwicklungseinrichtung 9 versorgt den Umfangsflächenbereich (den zu entwickelnden Bereich) der lichtempfindlichen Trommel 7 mit Toner, damit das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugte Latentbild entwickelt wird. Das optische System 1 umfasst eine Laserdiode 1a, einen Polygonspiegel 1b, eine Linse 1c und einen Ablenkspiegel 1d.
Der in einem Tonerbehälter 11A enthaltene Toner wird durch die Drehung eines Tonerzuführbauteils 9b in der Entwicklungseinrichtung 9 einer Entwicklungswalze 9c zugeführt. Die Entwicklungswalze 9c enthält einen stationären Magnet. Sie wird ebenfalls gedreht, damit auf der Umfangsfläche der Entwicklungswalze 9c eine triboelektrisch geladene Tonerschicht ausgebildet wird. Der Bildentwicklungsbereich der lichtempfindlichen Trommel 7 wird von dieser Tonerschicht mit dem Toner versorgt, wobei der Toner in einer Weise auf die Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 übertragen wird, die das Latentbild wiedergibt, und das Latentbild als Tonerbild visualisiert wird. Durch einen Entwicklungsabstreifer 9d wird die an der Umfangsfläche der Entwicklungswalze 9c anhaftende Tonermenge reguliert und der Toner triboelektrisch aufgeladen. Neben der Entwicklungswalze 9c befindet sich drehbar ein Tonerrührbauteil 9c, um den Toner innerhalb der Bildentwicklungskammer in Kreisbewegungen umzurühren.
Nachdem das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugte Tonerbild auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen worden ist, indem auf die Bildübertragungswalze 4 eine Spannung mit einer zu der des Tonerbilds entgegengesetzten Polarität aufgebracht wurde, wird der Resttoner auf der lichtempfindlichen Trommel 7 von der Reinigungseinrichtung 10 entfernt. Die Reinigungseinrichtung 10 umfasst einen elastischen Reinigungsabstreifer 10a, der sich mit der lichtempfindlichen Trommel 7 in Kontakt befindet, und der auf der lichtempfindlichen Trommel 7 verbliebene Toner wird von dem elastischen Reinigungsabstreifer 10a abgeschabt und in einem Resttonerauffang l0b gesammelt.
Die Prozesskassette B wird auf die folgende Weise ausgebildet. Zunächst wird ein Tonerkammerrahmen 11, der einen Tonerbehälter (Toneraufbewahrungsabschnitt) 11A zur Aufbewahrung von Toner umfasst, mit einem Bildentwicklungskammerrahmen 12 verbunden, der die Bildentwicklungseinrichtung 9, etwa die Bildentwicklungswalze 9c, aufnimmt. Dann wird ein Reinigungskammerrahmen 13, in dem die lichtempfindliche Trommel 7, die Reinigungseinrichtung 10, etwa der Reinigungsabstreifer 10a, und die Aufladewalze 8 montiert sind, mit den beiden bereits angesprochenen Rahmen 11 und 12 verbunden, um die Prozesskassette B fertig zu stellen. Die auf diese Weise ausgebildete Prozesskassette B lässt sich in den Haupt aufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts A einbauen und wieder aus ihm entfernen.
Die Prozesskassette B hat eine Belichtungsöffnung 1e, durch die ein mit Bilddaten modulierter Lichtstrahl auf die lichtempfindliche Trommel 7 geworfen wird, und eine Übertragungsöffnung 13n, über die die lichtempfindliche Trommel 7 dem Aufzeichnungsmedium 2 gegenüberliegt. Die Belichtungsöffnung 1e ist Teil des Reinigungskammerrahmens 11, während sich die Übertragungsöffnung 13n zwischen dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 und dem Reinigungskammerrahmen 13 befindet.
Als nächstes wird der Gehäuseaufbau der Prozesskassette B in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Die Prozesskassette wird in diesem Ausführungsbeispiel wie folgt ausgebildet. Zunächst werden der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 verbunden, und dann wird der Reinigungskammerrahmen 13 drehend mit den beiden bereits angesprochenen Rahmen 11 und 12 verbunden, um das Gehäuse zu vervollständigen. In diesem Gehäuse werden die angesprochene lichtempfindliche Trommel 7, die Aufladewalze 8, die Entwicklungseinrichtung 9, die Reinigungseinrichtung 10 und dergleichen montiert, um die Prozesskassette B fertig zu stellen. Die auf diese Weise ausgebildete Prozesskassette B lässt sich in einer in dem Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts vorhandenen Kassettenunterbringungseinrichtung einbauen und wieder aus ihr entfernen.
(Gehäuseaufbau der Prozesskassette B)
Wie oben beschrieben ist, wird das Gehäuse der Prozesskassette B bei diesem Ausführungsbeispiel durch Verbinden des Tonerkammerrahmens 11, des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und des Reinigungskammerrahmens 13 ausgebildet. Als nächstes wird der Aufbau des auf diese Weise ausgebildeten Gehäuses beschrieben.
Wie in den 3 und 20 gezeigt ist, ist in dem Tonerkammerrahmen 11 drehbar ein Tonerzuführbauteil 9b befestigt. In dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 sind die Bildentwicklungswalze 9c und der Entwicklungsabstreifer 9d befestigt, und neben der Entwicklungswalze 9c ist drehbar das Rührbauteil 9e befestigt, um den Toner innerhalb der Bildentwicklungskammer in Kreisbewegungen umzurühren. Wie in den 3 und 19 gezeigt ist, ist in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 eine Stabantenne 9h befestigt, die in Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c im Wesentlichen parallel zur Entwicklungswalze 9c verläuft. Der Tonerkammerrahmen 11 und der Entwicklungskammerrahmen 12, die auf die oben beschriebene Weise ausgestattet sind, werden (bei diesem Ausführungsbeispiel durch Ultraschallwellen) miteinander verschweißt, um einen zweiten Rahmen zu bilden, der eine Bildentwicklungseinheit D bildet (13).
Die Bildentwicklungseinheit der Prozesskassette B ist mit einem Trommelverschlussaufbau 18 versehen, der die lichtempfindliche Trommel 7 bedeckt, um zu verhindern, dass sie für eine längere Zeitdauer Licht ausgesetzt wird oder mit Fremdobjekten in Kontakt kommt, wenn die Prozesskassette B aus dem Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts entfernt wird oder nachdem sie daraus entfernt wurde.
Wie in 6 gezeigt ist, weist der Trommelverschlussaufbau 18 eine Verschlussabdeckung 18a auf, die die in 3 gezeugte Übertragungsöffnung 13e bedeckt oder freilegt, und Verbindungselemente 18b und 18c, die die Verschlussabdeckung 18 tragen. Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, ist ein Ende des rechten Verbindungselements 18c auf der zur Transportrichtung des Aufzeichnungsmedium 2 stromaufwärtigen Seite in ein Loch 40g eines Entwicklungseinrichtungszahnradhalters 40 eingepasst, während ein Ende des linken Verbindungselements 18c in einen Ansatz 11h des Bodenabschnitts 11b des Tonerkammerrahmens 11 eingepasst ist. Die anderen Enden des linken und rechten Verbindungselements 18c sind auf der zur Transportrichtung des Aufzeichnungsmediums stromaufwärtigen Seite an den entsprechenden Längsenden der Verschlussabdeckung 18a angebracht. Das Verbindungselement 18c besteht aus einem Metallstab. Tatsächlich sind das linke und rechte Verbindungselement 18c über die Verschlussabdeckung 18a miteinander verbunden; mit anderen Worten stellen das linke und rechte Verbindungselement 18c das linke und rechte Ende eines einstückigen Verbindungselements 18c dar. Das Verbindungselement 18b befindet sich lediglich an einem Längsende der Verschlussabdeckung 18a. Ein Ende des Verbindungselements 18b ist auf der zur Transportrichtung des Aufzeichnungsmediums stromabwärtigen Seite von der Stelle, an der das Verbindungselement 18c an der Verschlussabdeckung 18a angebracht ist, an der Verschlussabdeckung 18a angebracht, während das andere Ende des Verbindungselements 18b um einen Passstift 12d des Bildentwicklungskammerrahmens 12 herum montiert ist. Das Verbindungselement 18b besteht aus Kunstharz.
Die Verbindungselemente 18b und 18c haben eine unterschiedliche Länge und bilden zusammen mit der Verschlussabdeckung 18a und dem Tonerkammerrahmen 11 einen vierstückigen Verbindungsaufbau. Wenn die Prozesskassette B in das Bilderzeugungsgerät eingeführt wird, kommt der Abschnitt 18c1 des Verbindungselements 18c, der von der Prozesskassette B vorragt, mit einem (nicht dargestellten) ortsfesten Kontaktelement in Kontakt, das an der Seitenwand des Kassettenunterbringungsraums S des Hauptaufbaus 14 des Bilderzeugungsgeräts vorhanden ist, und betätigt den Trommelverschlussaufbau 18, sodass sich die Verschlussabdeckung 18a öffnet. Der aus der Verschlussabdeckung 18a und den Verbindungselementen 18b und 18c bestehende Trommelverschlussaufbau 18 ist mit dem Druck einer nicht dargestellten Torsionsschraubenfeder beaufschlagt, die um einen Passstift 12d herum montiert ist. Ein Ende der Feder ist mit dem Verbindungselement 18b verankert, während das andere Ende mit dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 verankert ist, sodass der Druck in eine Richtung wirkt, die die Verschlussabdeckung 18a dazu bringt, die Übertragungsöffnung 13n zu bedecken.
Wie wiederum in den 3 und 12 gezeigt ist, ist der Reinigungseinrichtungsrahmen 13 mit der lichtempfindlichen Trommel 7, der Aufladewalze 8 und den verschiedenen Bauteilen der Reinigungseinrichtung 10 versehen, sodass sich ein erster, als Reinigungseinheit C dienender Rahmen ergibt (12).
Die angesprochene Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C werden dann mit Hilfe eines Verbindungselements 22 in gegenseitig verschwenkbarer Weise verbunden, um die Prozesskassette B fertig zu stellen. Genauer gesagt sind, wie in 13 zu erkennen ist, beide Längsenden (Axialrichtung der Entwicklungswalze 9c) des Bildentwicklungskammerrahmens 12 mit einem Armabschnitt 19 versehen, der ein Rundloch 20 aufweist, das parallel zu der Entwicklungswalze 9c ist. Andererseits ist an jedem Längsende des Reinigungskammerrahmens ein Vertiefungsabschnitt 21 zur Unterbringung des Arm abschnitts 19 vorgesehen (12). Der Armabschnitt 19 wird in diesen Vertiefungsabschnitt 21 eingeführt, während das Verbindungselement 22 in das Montageloch 13e des Reinigungskammerrahmens 13 gepresst, durch das Loch 20 des Endabschnitts des Armabschnitts 19 geführt und weiter in das Loch 13e einer Trennwand 13t gepresst wird, um die Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C so zu verbinden, dass sie relativ zueinander um das Verbindungselement 22 verschwenkt werden können. Beim Verbinden der Bildentwicklungseinheit D und der Reinigungseinheit C wird zwischen die beiden Einheiten eine Druckschraubenfeder 22a gesetzt, wobei ein Ende der Schraubenfeder um einen nicht dargestellten Passstift herum montiert wird, der vom Fußabschnitt des Armabschnitts 19 vorragt, und das andere Ende gegen die obere Wand des Aufnahmeabschnitts 21 des Reinigungskammerrahmens 13 gedrückt wird. Dadurch wird der Bildentwicklungskammerrahmen 12 nach unten gedrückt, damit die Entwicklungswalze 9c zuverlässig nach unten gegen die lichtempfindliche Trommel 7 gedrückt bleibt. Genauer gesagt ist, wie in 13 zu erkennen ist, an jedem Längsende der Entwicklungswalze 9c eine Walze 9i angebracht, die einen größeren Durchmesser als die Entwicklungswalze 9c hat, und wird diese Walze 9i auf die lichtempfindliche Trommel 7 gedrückt, damit zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwicklungswalze 9c ein vorbestimmter Spalt (ungefähr 300 μm) eingehalten wird. Die Oberseite des Aussparungsabschnitts 21 des Reinigungskammerrahmens 13 ist abgeschrägt, sodass die Druckschraubenfeder 22a allmählich zusammengedrückt wird, wenn die Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C vereint werden. Das heißt, dass die Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C um das Verbindungselement 22 herum aufeinander zu verschwenkt werden können, während der Lagezusammenhang (Spalt) zwischen der Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Umfangsfläche der Entwicklungswalze 9c durch die elastische Kraft der Druckschraubenfeder 22a präzise beibehalten wird.
Da die Druckschraubenfeder 22a am Fußabschnitt des Armabschnitts 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 angebracht ist, greift die elastische Kraft der Druckschraubenfeder 22a nirgendwo anders als am Fußabschnitt des Armabschnitts 19 an. Falls der Bildentwicklungskammerrahmen 12 mit einer entsprechenden Federhalterung für die Druckschraubenfeder 22a versehen würde, müsste die Umgebung des Federsitzes verstärkt werden, damit der vorbestimmte Spalt zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwicklungswalze 9c präzise erhalten bleibt. Wird die Druckschraubenfeder 22a jedoch auf die oben beschriebene Weise platziert, muss die Umgebung des Federsitzes, d. h. bei diesem Ausführungsbeispiel die Umgebung des Fußabschnitts des Armabschnitts 19, nicht verstärkt werden, da der Fußabschnitt des Armabschnitts 19 schon an sich eine höhere Festigkeit und Steifigkeit hat.
Der oben beschriebene Aufbau, der den Reinigungskammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zusammenhält, wird an späterer Stelle noch ausführlicher beschrieben.
(Aufbau der Führungseinrichtung für die Prozesskassette B)
Als nächstes wird die Einrichtung beschrieben, die die Prozesskassette B führt, wenn die Prozesskassette B in den Hauptaufbau 14 eines Bilderzeugungsgeräts eingebaut oder aus diesem entfernt wird. Diese Führungseinrichtung ist in den 9 und 10 dargestellt.
9 zeigt eine Perspektivansicht der linken Seite der Führungseinrichtung, und zwar von der Seite aus (in Richtung der Pfeilmarkierung X gesehen), von der die Prozesskassette B in den Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts A eingebaut wird (von der Seite der Bilderzeugungseinheit D aus gesehen). 10 zeigt von der gleichen Seite aus eine Perspektivansicht ihrer rechten Seite.
Wie in den 4, 5, 6 und 7 zu erkennen ist, sind die Längsenden des Reinigungsrahmenabschnitts 13 jeweils mit einer Einrichtung versehen, die als Führung dient, wenn die Prozesskassette B in den Gerätehauptaufbau 14 eingebaut oder aus ihm entfernt wird. Diese Führungseinrichtung setzt sich aus zylinderförmigen Führungen 13aR und 13aL als Kassettenpositionierungsführungsbauteil und aus die Drehung steuernden Führungen 13bR und 13bL zusammen, die die Lage der Prozesskassette B steuern, wenn die Prozesskassette B eingebaut oder entfernt wird.
Wie in 5 dargestellt ist, ist die zylinderförmige Führung 13aR ein Hohlzylinderelement. Die die Drehung steuernden Führungen 13bR bilden mit der zylinderförmigen Führung 13aR eine Einheit und ragen radial von der Umfangsfläche der zylinderförmigen Führung 13aR hervor. Die zylinderförmige Führung 13aR ist mit einem Befestigungsflansch 13aR1 versehen, der mit der zylinderförmigen Führung 13aR ebenfalls eine Einheit bildet. Die zylinderförmige Führung 13aR, die die Drehung steuernde Führung 13bR und der Befestigungsflansch 13aR1 bilden somit das rechte Führungsbauteil 13R, das an dem Reinigungskammerrahmen 13 mit Schräubchen befestigt ist, die durch die Einschraublöcher des Befestigungsflanschs 13aR1 gesteckt wurden. So, wie das rechte Führungsbauteil 13R an dem Reinigungskammerrahmen 13 befestigt ist, läuft die die Drehung steuernde Führung 13bR an der Seitenwand des an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigten Entwicklungseinrichtungszahnradhalters 40 entlang.
Wie in 11 zu erkennen ist, setzt sich das Trommelwellenbauteil aus einem Trommelwellenabschnitt 7a mit einem Abschnitt größeren Durchmessers 7a2, einem scheibenförmigen Flanschabschnitt 29 und einem zylinderförmigen Führungsabschnitt 13aL zusammen. Der Abschnitt größeren Durchmessers 7a2 ist in ein Loch 13k1 des Reinigungsrahmenabschnitts 13 eingepasst. Der Flanschabschnitt 29 steht mit einem von der Seitenwand der Längsendenwand des Reinigungsrahmenabschnitts 13 vorstehenden Positionierungsstift 13c in Eingriff, sodass er an einer Drehung gehindert wird, und ist mit Hilfe von Schräubchen 13d an dem Reinigungsrahmenabschnitt 13 befestigt. Die zylinderförmige Führung 13aL ragt nach außen (zur Vorderseite, d. h. in die zu der Zeichnungsebene von 6 senkrechten Richtung) vor. Die angesprochene ortsfeste Trommelwelle 7a, die drehbar ein um die lichtempfindliche Trommel 7 herum montiertes Stirnrad 7n trägt, ragt von dem Flansch 29 aus nach innen (11). Die zylinderförmige Führung 13aL und die Trommelwelle 7a sind gleichachsig. Der Flansch 29, die zylinderförmige Führung 13aL und die Trommelwelle 7a sind in einem Stück aus einem Metallwerkstoff wie Stahl geformt.
Wie in 6 zu erkennen ist, liegt die die Drehung steuernde Führung 13bL etwas von der zylinderförmigen Führung 13aL entfernt. Sie ist lang und schmal, wobei sie im Wesentlichen in Radialrichtung der zylinderförmigen Führung 13aL verläuft und über den Reinigungskammerrahmen 13 hinausragt. Sie bildet mit dem Reinigungskammerrahmen 13 eine Einheit. Um diese die Drehung steuernde Führung 13bL unterbringen zu können, hat der Flansch 29 einen Aussparungsabschnitt. Die Strecke, entlang der die die Drehung steuernde Führung 13bL nach außen vorragt, ist so festgelegt, dass ihre Endfläche im Wesentlichen mit der Endfläche der zylinderförmigen Führung 13aL zusammenfällt. Die die Drehung steuernde Führung 13bL läuft an der Seitenwand des an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigten Entwicklungswalzenlagergehäuses 9v entlang. Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, setzt sich das linke Führungsbauteil 13L aus zwei separaten Stücken zusammen: der zylinderförmigen Metallführung 13aL und der die Drehung steuernden Führung 13bL aus Kunstharz.
Als nächstes wird der Regulierungskontaktabschnitt 13j beschrieben, der Teil der Oberseite des Reinigungsrammerrahmens 13 ist. In der folgenden Beschreibung des Regulierungskontaktabschnitts 13j steht die "Oberseite" für die Fläche, die nach oben weist, wenn sich die Prozesskassette B im Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts befindet.
Wie in den 4– 7 zu erkennen ist, bilden die beiden Abschnitte 13j der Oberseite 13i der Reinigungseinheit C, die in der zu der Richtung, in der die Prozesskassette B eingeführt wird, senkrechten Richtung den Abschnitten direkt neben der rechten und linken vorderen Ecke 13p und 13q entsprechen, die Regulierungskontaktabschnitte 13j, die die Position und Lage der Prozesskassette B regulieren, wenn die Kassette B in den Hauptaufbau 14 eingebaut wird. Mit anderen Worten kommt der Regulierungskontaktabschnitt 13j mit dem ortsfesten Kontaktelement 25 im Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts (9, 10 und 30) in Kontakt, wenn die Prozesskassette B in den Hauptaufbau 14 eingebaut wird, und reguliert die Drehung der Prozesskassette B um die zylinderförmige Führung 13aR und 13aL.
Als nächstes wird die Führungseinrichtung auf Seiten des Hauptaufbaus 14 beschrieben. Wie in 1 zu erkennen ist, wird der obere Abschnitt des Hauptaufbaus 14 des Bilderzeugungsgeräts freigelegt, wenn der Deckel 35 des Hauptaufbaus 14 entgegen dem Uhrzeigersinn um einen Stützpunkt 35a geschwenkt wird, und erscheint wie in den 9 und 10 dargestellt der Prozesskassettenunterbringungsabschnitt. Die zu der Richtung, in der die Prozesskassette B eingeführt wird, linke und rechte Innenwand des Hauptaufbaus 14 des Bilderzeugungsgeräts ist mit Führungsbauteilen 16L (9) bzw. 16R ( 10) versehen, die von der dem Stützpunkt 35a gegenüberliegenden Seite aus diagonal nach unten verlaufen.
Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, umfassen die Führungsbauteile 16L und 16R Führungsabschnitte 16a und 16c und jeweils mit den Führungsabschnitten 16a und 16c in Verbindung stehende Positionierungsnuten 16b und 16d. Die Führungsabschnitte 16a und 16c verlaufen aus der mit der Pfeilmarkierung X versehenen Richtung gesehen, d. h. in der Richtung, in der die Prozesskassette B eingeführt wird, diagonal nach unten. Die Positionierungsnuten 16b und 16d haben einen halbkreisförmigen Querschnitt, der einwandfrei mit dem Querschnitt der zylinderförmigen Führungen 13aL oder 13aR der Prozesskassette B übereinstimmt. Nachdem die Prozesskassette B vollständig in den Gerätehauptaufbau 14 eingebaut wurde, decken sich die Mitten der halbkreisförmigen Querschnitte der Positionierungsnuten 16b und 16d mit den entsprechenden Axiallinien der zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR der Prozesskassette B und daher mit der Axiallinie der lichtempfindlichen Trommel 7.
Die Breite der Führungsabschnitte 16a und 16c ist in der Richtung, in der die Prozesskassette B eingebaut oder entfernt wird, breit genug, dass die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR auf ihnen mit einem vernünftigen Spiel reiten können. Daher sitzen die die Drehung steuernden Führungen 13bL und 13bR, die einen kleineren Durchmesser als die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR haben, an sich lockerer in den Führungsabschnitten 16a und 16c als die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR, doch wird ihre Drehung durch die Führungsabschnitte 16a und 16c gesteuert. Mit anderen Worten bleibt der Winkel der Prozesskassette B innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, wenn die Prozesskassette B eingebaut wird. Nach dem Einbau der Prozesskassette B in den Gerätehauptaufbau 14 befinden sich die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR der Prozesskassette B mit den Positionierungsnuten 16b und 16d der Führungsbauteile 13L und 13R in Eingriff und befindet sich der bezogen auf die Kassetteneinführrichtung am vorderen Abschnitt gelegene linke und rechte Regulierungskontaktabschnitt 13j des Reinigungskammerrahmens 13 der Prozesskassette B mit dem jeweiligen ortsfesten Positionierungselement 25 in Kontakt.
Die Gewichtsverteilung der Prozesskassette B ist so gewählt, dass, wenn sich die mit den Axiallinien der zylinderförmigen Führung 13aL und 13aR deckende Linie parallel zum Boden verläuft, die Seite der Bildentwicklungseinheit D der Prozesskassette B ein größeres Drehmoment um diese Linie erzeugt als die Seite der Reinigungseinheit C.
Die Prozesskassette B wird auf die folgende Weise in den Gerätehauptaufbau 14 eingebaut. Zunächst werden die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR der Prozesskassette B jeweils in den Führungsabschnitt 16a und 16c des Kassettenunterbringungsabschnitts im Gerätehauptaufbau 14 eingeführt, indem der vertiefte Abschnitt 17 und der gerippte Abschnitt 11c der Prozesskassette B mit einer Hand gegriffen werden, und werden die die Drehung steuernden Führungen 13bL und 13bR ebenfalls in die Führungsabschnitte 16a und 16c eingeführt; wodurch der vordere Abschnitt der Prozesskassette B bezogen auf die Einführrichtung nach unten kippt. Dann wird die Prozesskassette B weiter eingeführt, während die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR und die die Drehung steuernden Führungen 13bL und 13bR der Prozesskassette B jeweils den Führungsabschnitten 16a und 16c folgen, bis die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR die Positionierungsnuten 16b und 16d des Gerätehauptaufbaus 14 erreichen. Die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR gelangen jeweils durch das Gewicht der Prozesskassette B selbst in die Positionierungsnuten 16b und 16d hinein, wodurch die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR der Prozesskassette B bezüglich der Positionierungsnuten 16b und 16d genau positioniert werden. In diesem Zustand deckt sich die mit den Axiallinien der zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR deckende Linie auch mit der Axiallinie der lichtempfindlichen Trommel 7, sodass die lichtempfindliche Trommel 7 bezüglich des Gerätehauptaufbaus 14 ausreichend genau positioniert wird. Die Endpositionierung der lichtempfindlichen Trommel 7 bezüglich des Gerätehauptaufbaus 14 erfolgt dabei zur gleichen Zeit, wie die Kopplung zwischen diesen beiden vollzogen wird.
Auch in diesem Zustand ist zwischen dem ortsfesten Positionierungselement 25 des Gerätehauptaufbaus 14 und dem Regulierungskontaktabschnitt 13j der Prozesskassette B ein geringer Spalt vorhanden. Die Prozesskassette B wird jetzt aus der Hand gelassen und dreht sich dann so um die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR herum, dass sich die Seite der Bildentwicklungseinheit D senkt und die Seite der Reinigungseinheit C hebt, bis die Regulierungskontaktabschnitte 13j der Prozesskassette B mit den entsprechenden ortsfesten Positionierungselementen 25 in Kontakt kommen. Dadurch wird die Prozesskassette B bezüglich des Gerätehauptaufbaus 14 präzise positioniert. Danach wird der Deckel 35 geschlossen, indem er in Uhrzeigerrichtung um den Stützpunkt 35a gedreht wird.
Um die Prozesskassette B aus dem Gerätehauptaufbau 14 zu entfernen, werden die vorstehend beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt. Genauer gesagt wird zunächst der Deckel 35 des Gerätehauptaufbaus 14 geöffnet und die Prozesskassette B dann durch Greifen des angesprochenen oberen und unteren gerippten Abschnitts 11c, d. h. durch Greifen der Halteabschnitte der Prozesskassette, von Hand gegriffen. Die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR der Prozesskassette B drehen sich dann in den Positionierungsnuten 16b und 16d des Gerätehauptaufbaus 14. Dadurch lösen sich die Regulierungskontaktabschnitte 13j der Prozesskassette B von dem jeweiligen ortsfesten Positionierungselement 25. Indem weiter an der Prozesskassette B gezogen wird, kommen die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR dann aus den Positionierungsnuten 16b und 16d heraus und gelangen jeweils in die Führungsabschnitte 16a und 16c der an dem Gerätehauptaufbau 14 befestigten Führungsbauteile 16L und 16R. Die Prozesskassette B wird in diesem Zustand weitergezogen. Die zylinderförmigen Führungen 13aL und 13aR und die die Drehung steuernden Führungen 13bL und 13bR der Prozesskassette B gleiten dann durch die Führungsabschnitte 16a und 16c des Gerätehauptaufbaus 14 diagonal nach oben, wobei der Winkel der Prozesskassette B so gesteuert wird, dass die Prozesskassette B vollständig aus dem Gerätehauptaufbau 14 heraus genommen werden kann, ohne dass sie mit anderen Abschnitten als den Führungsabschnitten 16a und 16c in Kontakt kommt.
Wie in 12 gezeigt ist, ist das Stirnrad 7n um eines der Längsenden der lichtempfindlichen Trommel 7 herum montiert, und zwar an dem Ende, das zu der Stelle entgegengesetzt ist, an der das Schrägstirnrad 7b angebracht ist. Wenn die Prozesskassette B in den Gerätehauptaufbau 14 eingeführt wird, kämmt das Stirnrad 7n mit einem (nicht dargestellten) Zahnrad, das gleichachsig zu der in dem Gerätehauptaufbau gelegenen Bildübertragungswalze 4 ist, und überträgt die Antriebskraft für die Drehung der Übertragungswalze 4 von der Prozesskassette B auf die Übertragungswalze 4.
(Tonerkammerrahmen)
Unter Bezugnahme auf die 3, 5, 7, 16, 20 und 21 wird nun ausführlich der Tonerkammerrahmen beschrieben. 20 zeigt eine Perspektivansicht des Tonerkammerrahmens vor dem Aufschweißen der Tonerversiegelung, und 21 eine Perspektivansicht des Tonerkammerrahmens, nachdem der Toner eingebracht wurde.
Wie in 3 zu erkennen ist, setzt sich der Tonerkammerrahmen 11 aus zwei Abschnitten zusammen: dem oberen und dem unteren Abschnitt 11a und 11b. Wie in 1 gezeigt ist, wölbt sich der obere Abschnitt 11a nach oben und füllt den Platz auf der linken Seite des optischen Systems in dem Gerätehauptaufbau 14, sodass die Toner kapazität der Prozesskassette B erhöht werden kann, ohne das Bilderzeugungsgerät A zu vergrößern. Wie in den 3, 4 und 7 gezeigt ist, hat der obere Abschnitt 11a des Tonerkammerrahmens 11 einen vertieften Abschnitt 17, der sich an dem in Längsrichtung mittleren Abschnitt des oberen Abschnitts 11a befindet und als Griffstück dient. Der Benutzer des Bilderzeugungsgeräts kann die Prozesskassette B handhaben, indem er sie an dem vertieften Abschnitt 17 des oberen Abschnitts 11a und der nach unten gewandten Seite des Bodenabschnitts 11b greift. Die auf der nach unten gewandten Fläche des Bodenabschnitts 11b in Längsrichtung des Bodenabschnitts 11b verlaufenden Rippen 11c dienen dazu, ein Herausrutschen der Prozesskassette B aus der Hand des Benutzers zu verhindern. Wie wiederum in 3 zu erkennen ist, ist der Flansch 11a1 des oberen Abschnitts 11a an dem gebördelten Flansch 11b1 des Bodenabschnitts 11b ausgerichtet, wobei der Flansch 11a1 in die Bördelung des Flanschs 11b1 des Bodenabschnitts 11b eingepasst ist, sodass die Wände des oberen und unteren Abschnitts des Tonerkammerrahmens 11 an der Schweißfläche U perfekt zusammenpassen. Der obere und untere Abschnitt 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 werden dann miteinander verschweißt, indem die Schweißrippen unter Aufbringung von Ultraschallwellen aufgeschmolzen werden. Das Verfahren, den oberen und unteren Abschnitt 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 zu vereinen, muss nicht auf Ultraschallschweißen beschränkt sein. Sie können auch durch Wärme oder Zwangsschwingungen verschweißt werden oder miteinander verklebt werden. Abgesehen davon ist der Bodenabschnitt 11b des Tonerkammerrahmens zusätzlich zu dem Flansch 11b1 mit einem Stufenabschnitt 11m versehen, der den oberen und unteren Abschnitt 11a und 11b in Ausrichtung hält, wenn sie durch Ultraschallschweißen miteinander verschweißt werden. Der Stufenabschnitt 11m befindet sich oberhalb einer Öffnung 11i und liegt im Wesentlichen in der gleichen Ebene wie der Flansch 11b1. Der Aufbau des Stufenabschnitts 11m und seiner Umgebung wird an späterer Stelle genauer beschrieben.
Bevor der obere und untere Abschnitt 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 vereint werden, wird in den Bodenabschnitt ein Tonerzuführbauteil 9b eingebaut und wird, wie in 16 gezeigt ist, am Ende des Tonerzuführbauteils 9b durch das Loch 11e1 der Seitenwand des Tonerkammerrahmens 11 hindurch ein Kupplungsbauteil 11e angebracht. Das Loch 11e1 befindet sich an einem der Längsenden des Bodenabschnitts 11b, wobei die Seitenplatte, die das Loch 11e1 aufweist, außerdem mit einer Tonereinfüllöffnung 11d versehen ist, die im Wesentlichen die Form eines rechtwinkligen Dreiecks hat. Der dreieckige Rand der Tonereinfüllöffnung 11d wird von einer ersten Kante, die einer von zwei zueinander im Wesentlichen senkrechten Kanten entspricht und entlang der Verbindungsnaht zwischen dem oberen und unteren Abschnitt 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 verläuft, von einer zweiten Kante, die im Wesentlichen senkrecht zur ersten Kante in der Vertikalen verläuft, und von einer dritten diagonalen Kante gebildet, die entlang der abgeschrägten Kante des Bodenabschnitts 11b verläuft. Mit anderen Worten wird die Tonereinfüllöffnung 11d so groß wie möglich ausgeführt, wie es ihre Lage neben dem Loch 11e1 erlaubt. Wie in 20 zu erkennen ist, ist der Tonerkammerrahmen 11 außerdem mit einer Öffnung 11i versehen, durch die der Toner von dem Tonerkammerrahmen 11 aus dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 zugeführt wird, und wird eine (später beschriebene) Versiegelung aufgeschweißt, um diese Öffnung 11i zu versiegeln. Danach wird über die Tonereinfüllöffnung 11d Toner in den Tonerkammerrahmen 11 eingefüllt und die Tonereinfüll öffnung 11d mit einer Tonerabdichtkappe 11f abgedichtet, um eine Tonereinheit J fertig zu stellen. Die Tonerabdichtkappe 11f besteht aus Polyethylen, Polypropylen oder dergleichen und wird in die Tonereinfüllöffnung 11d des Tonerkammerrahmens 11 gepresst oder damit verklebt, damit sie sich nicht lösen kann. Als nächstes wird die Tonereinheit J durch Ultraschallschweißen mit dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 verschweißt, der an späterer Stelle beschrieben wird, um die Bildentwicklungseinheit r auszubilden. Die Tonereinheit J und die Bildentwicklungseinheit D müssen nicht unbedingt durch Ultraschallschweißen vereint werden, sondern dies kann auch durch Verkleben oder durch Schnapphaken erfolgen, die die Elastizität der Werkstoffe beider Einheiten ausnutzen.
Wie in 3 zu erkennen ist, hat die abgeschrägte Fläche K des Bodenabschnitts 11b des Tonerkammerrahmens 11 einen vorgegebenen Winkel θ, damit der Toner in dem oberen Abschnitt des Tonerkammerrahmens 11 von selbst nach unten rutscht, wenn der Toner am Boden verbraucht wird. Genauer gesagt ist es wünschenswert, dass der von der abgeschrägten Fläche K der Prozesskassette B im Gerätehauptaufbau 14 und der horizontalen Linie Z gebildete Winkel θ ungefähr 65° beträgt, wenn der Gerätehauptaufbau 14 waagerecht platziert ist. Der Bodenabschnitt 11b ist mit einem sich nach außen wölbenden Abschnitt 11g ausgeführt, damit nicht die Drehung des Tonerzuführbauteils 9b gestört wird. Der Durchmesser des Bewegungsbereichs des Tonerzuführbauteils 9b beträgt ungefähr 37 mm. Die Höhe des Wölbungsabschnitts 11g muss von der imaginären Verlängerung der abgeschrägten Fläche K aus nicht mehr als etwa 0–10 mm betragen. Dies liegt daran, dass sich die Bodenfläche des Wölbungsabschnitts 11g oberhalb der imaginären Verlängerung der abgeschrägten Fläche K befindet, sodass der Toner, der ansonsten von dem oberen Abschnitt der abgeschrägten Fläche K aus von selbst nach unten rutschen und in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingeführt werden würde, es teilweise nicht schafft, in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingeführt zu werden und sich in dem Bereich sammelt, wo sich die abgeschrägte Fläche K und der sich nach außen wölbende Abschnitt 11g treffen. Im Gegensatz dazu wird also bei dem Tonerkammerrahmen 11 dieses Ausführungsbeispiels der Toner zuverlässig von dem Tonerkammerrahmen 11 aus in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingeführt.
Das Tonerzuführbauteil 9b wird von einem Stahlstab mit ungefähr 2 mm Durchmesser gebildet und hat die Form einer Kurbelwelle. Wie in 20 zu erkennen ist, die ein Ende des Tonerzuführbauteils 9b darstellt, ist einer 9b1 der Achszapfen des Tonerzuführbauteils 9b neben der Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens 11 in ein Loch 11r eingepasst, das sich in dem Tonerkammerrahmen 11 befindet. Der andere Achszapfen ist an dem Kupplungsbauteil 11e befestigt (wobei die Stelle, an der der Achszapfen mit dem Kupplungsbauteil 11e verbunden ist, nicht in 20 erkennbar ist).
Wie oben beschrieben ist, kann dadurch, dass die Bodenwand des Tonerkammerrahmenabschnitts 11 mit dem sich nach außen wölbenden Abschnitt 11g als dem Bewegungsraum für das Tonerzuführbauteil 9b versehen ist, der Prozesskassette B ohne Kostenerhöhung ein stabiles Tonerzuführverhalten verliehen werden.
Wie in den 3, 20 und 22 gezeigt ist, befindet sich die Öffnung 11i, durch die von dem Tonerkammerrahmenabschnitt 11 Toner in den Entwicklungskammerrahmenabschnitt eingeführt wird, an der Verbindungsstelle zwischen dem Tonerkammerrahmenabschnitt 11 und dem Entwicklungskammerabschnitt 12. Die Öffnung 11i ist von einer vertieften Fläche 11k umgeben, die wiederum von dem oberen und unteren Abschnitt 11j und 11j1 des Flanschs des Tonerkammerrahmens umgeben ist. Die in Längsrichtung äußere (Ober-)Kante des oberen Abschnitts 11j und die in Längsrichtung äußere (Boden-)Kante des Bodenabschnitts 11j1 sind jeweils mit zueinander parallelen Nuten 11n versehen. Der obere Abschnitt 11j des Flanschs oberhalb der vertieften Fläche 11k hat die Form einer Sperre, und die Oberfläche des unteren Abschnitts 11j1 des Flanschs ist senkrecht zu der Oberfläche der vertieften Fläche 11k. Wie in 22 zu erkennen ist, befindet sich die Ebene der Bodenfläche 11n2 der Nut 11n (zum Bildentwicklungskammerrahmen 12 hin) auf der auswärtigen Seite der Oberfläche der vertieften Fläche 11k. Allerdings kann der Flansch des Tonerkammerrahmens 11 auch wie der in 39 dargestellte Flansch aufgebaut sein, bei dem der obere und untere Abschnitt 11j der Flansche in der gleichen Ebene liegen und die Öffnung 11i wie das obere und untere Stück eines Bilderrahmens umgeben.
In 19 bezeichnet das Bezugszeichen 12u eine der flachen Flächen des Bildentwicklungskammerrahmens 12, die dem Tonerkammerrahmen 11 zugewandt ist. Der Flansch 12e, der parallel zu der flachen Fläche 12u ist und sämtliche vier Kanten dieser flachen Fläche 12u wie ein Bilderrahmen umgibt, befindet sich auf einer etwas von der flachen Fläche 12u zurückgesetzten Höhe. Die Längskanten des Flanschs 12e sind mit einer Zunge 12v versehen, die in die Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 passt. Die Oberseite der Zunge 12v ist zur Ultraschallschweißung mit einem ringförmigen Rücken 12v1 (22) versehen. Nachdem die verschiedenen Bauteile in den Tonerkammer rahmen 11 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingebaut wurden, wird die Zunge des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in die Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 eingepasst und werden die beiden Rahmen 11 und 12 entlang der Zunge 12v und Nut 11n miteinander verschweißt (Einzelheiten folgen später).
Wie in 21 gezeigt ist, ist auf der vertieften Fläche 11k ein Überzugsfilm 51, der sich leicht in Längsrichtung der Prozesskassette B aufreißen lässt, aufgeklebt, um die Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens 11 zu versiegeln. Dieser ist auf der vertieften Fläche 11a des Tonerkammerrahmens 11 entlang der vier Kanten der Öffnung 11i aufgeklebt. Um die Öffnung 11i durch Aufreißen des Überzugsfilms 51 freizulegen, ist die Prozesskassette B mit einem Aufreißband 52 versehen, das an den Überzugsfilm 51 geschweißt ist. Das Aufreißband 52 ist von dem Längsende 52b der Öffnung 11i aus zurückgeschlagen, geht an dem zu dem Ende 52b entgegengesetzten Ende zwischen einem elastischen Abdichtelement 54, etwa einem Stück Filz (19), und der gegenüberliegenden Fläche des Tonerkammerrahmens 11 hindurch und läuft von der Prozesskassette B aus etwas nach außen. Der Endabschnitt 52a des etwas herausstehenden Aufreißbands 52 ist an einer Aufreißlasche 11t festgemacht, die mit der Hand zu greifen ist (6, 20 und 21). Die Aufreißlasche 11t bildet mit dem Tonerkammerrahmen 11 eine Einheit, wobei der Verbindungsabschnitt zwischen der Aufreißlasche 11t und dem Tonerkammerrahmen 11 eher dünn ist, sodass die Aufreißlasche 11t leicht von dem Tonerkammerrahmen 11 abgerissen werden kann. Die Oberfläche des Abdichtelements 54 wird mit Ausnahme der Randbereiche von einem Kunstharzfilmband 55 mit geringem Reibungskoeffizienten bedeckt. Das Band 55 ist auf das Abdichtelement 54 aufgeklebt. Abgesehen davon wird die flache Fläche 12e, die sich an dem anderen Längsabschnitt des Tonerkammerrahmens 11 befindet, d. h. an dem Endabschnitt, der zu der Position entgegengesetzt ist, an der sich das elastische Abdichtelement 54 befindet, von einem elastischen Abdichtelement 56 bedeckt, das auf die flache Fläche 12e aufgeklebt ist (19).
Die elastischen Abdichtelemente 54 und 56 sind auf dem Flansch 12e an den entsprechenden Längsenden über seine gesamte Breite aufgeklebt. Wenn der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 verbunden werden, bedecken die elastischen Abdichtelemente 54 und 56 genau die entsprechenden Längsendenabschnitte des die vertiefte Fläche 11k umgebenden Flanschs 11j über seine gesamte Breite hinweg, wobei sie sich mit der Zunge 12v überschneiden.
Um den Tonerkammerrahmen 11 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 beim Verbinden präzise relativ zueinander positionieren zu können, ist der Flansch 11j des Tonerkammerrahmens 11 außerdem mit einem runden Loch 11r und einem viereckigen Loch 11q versehen, in die der zylinderförmige Passstift 12w1 bzw. der viereckige Passstift 12w2 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eingreifen. Das runde Loch 11r passt fest mit dem Passstift 12w1 zusammen, während das viereckige Loch 11q in Längsrichtung lose mit dem Passstift 12w2 zusammenpasst, während es mit ihm in der anderen Richtung fest zusammenpasst.
Der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 werden vor ihrer Vereinigung unabhängig voneinander als Verbundbauteil zusammengesetzt und werden dann auf die folgende Weise vereinigt. Zunächst werden der zylinderförmige Positionierungspassstift 12w1 und der viereckige Positionierungspassstift 12w2 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in das runde Positionierungsloch 11r und das viereckige Positionierungsloch 11q des Tonerkammerrahmens 11 eingepasst und wird die Zunge 12v des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in die Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 gesetzt. Dann werden der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 zusammengepresst. Dadurch kommen die Abdichtelemente 54 und 56 mit den entsprechenden Längsendenabschnitten des Flanschs 11j in Kontakt und werden dadurch zusammengedrückt, während gleichzeitig rippenförmige Vorsprünge 12z, die sich als Abstandshalter an jedem Längsende der flachen Fläche 12u des Bildentwicklungskammerrahmens 12 befinden, nahe an dem Flansch 11j des Tonerkammerrahmens 11 positioniert werden. Der rippenförmige Vorsprung 12z bildet mit dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 eine Einheit und befindet sich bezogen auf die Längsrichtung auf beiden Seiten des Aufreißbands 52, sodass das Aufreißband zwischen den gegenüberliegenden Vorsprüngen 12z hindurch gehen kann.
Wenn der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 wie oben beschrieben zusammengepresst werden, werden zwischen dem zungenförmigen Abschnitt 12v und der Nut 11n Ultraschallschwingungen aufgebracht. Infolge dessen schmilzt der ringförmige Rücken 12v1 durch Reibungshitze auf und verschmilzt mit dem Boden der Nut 11n. Dadurch bleiben der Randabschnitt 11n1 der Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 und der rippenförmige Vorsprung 12z des Bildentwicklungskammerrahmens 12 miteinander luftdicht in Kontakt, wobei zwischen der vertieften Fläche 11k des Tonerkammerrahmens 11 und der flachen Fläche 12u des Bildentwicklungskammerrahmens 12 ein Zwischenraum zurückbleibt. Der angesprochene Überzugsfilm 51 und das Aufreißband 52 passen in diesen Zwischenraum.
Um den im Tonerkammerrahmen 11 aufbewahrten Toner in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 einzuführen, muss die Öffnung 11e des Tonerkammerrahmens 11 freigelegt werden. Dies geschieht auf die folgende Weise. Als erstes wird die an dem Endabschnitt 52a (6) des von der Prozesskassette B ausgehenden Aufreißbands 52 angebrachte Aufreißlasche 11t von dem Tonerkammerrahmen 11 abgetrennt oder abgerissen und wird dann vom Benutzer mit der Hand gezogen. Dadurch wird der Überzugsfilm 51 aufgerissen und somit die Öffnung 11i freigelegt, was es erlaubt, den Toner von dem Tonerkammerrahmen 11 in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 einzuführen. Nachdem der Überzugsfilm 52 aus der Prozesskassette B herausgezogen wurde, bleiben die Längsenden der Kassette B durch die elastischen Abdichtungen 54 und 56, die sich an den entsprechenden Längsenden des Flanschs 11j des Tonerkammerrahmens 11 befinden, abgedichtet. Da sich die elastischen Abdichtelemente 54 und 56 nur in ihrer Dickenrichtung verformen (zusammengedrückt werden), während sie ihre Hexaederform beibehalten, können sie die Prozesskassette sehr effektiv abdichten.
Da die Seite des Tonerkammerrahmens 11, die dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 zugewandt ist, und die Seite des Bildentwicklungskammerrahmens 12, die dem Tonerkammerrahmen 11 zugewandt ist, wie oben beschrieben aufgebaut sind, kann das Aufreißband 52 ohne Schwierigkeiten zwischen den beiden Rahmen 11 und 12 herausgezogen werden, indem auf das Aufreißband 52 einfach eine Kraft aufgebracht wird, die stark genug ist, den Überzugsfilm 51 aufzureißen.
Wenn der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 miteinander vereinigt werden, wird wie oben beschrieben ein Schweißverfahren eingesetzt, das Ultraschall nutzt, um Reibungshitze zu erzeugen, die den ringförmigen Rücken 12v1 zum Aufschmelzen bringt. Die Reibungshitze führt in dem Tonerkammerrahmen 11 und in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 leicht zu Wärmespannungen, und die Rahmen können sich durch diese Spannungen leicht verformen. Bei diesem Ausführungsbeispiel stehen jedoch die Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 und die Zunge 12v des Bildentwicklungskammerrahmens 12 über beinahe ihre gesamte Länge miteinander in Eingriff. Mit anderen Worten werden der Schweißabschnitt und seine Umgebung bei der Vereinigung der beiden Rahmen 11 und 12 verstärkt, weswegen es unwahrscheinlich ist, dass sich die beiden Rahmen durch die Wärmespannung verformen.
Für den Tonerkammerrahmen 11 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 wird ein Kunststoffmaterial verwendet, beispielsweise Polystyrol, ABS-Harz (Acrylnitril-Butadien-Styrol), Polycarbonat, Polyethylen, Polypropylen oder dergleichen.
3 zeigt bei diesem Ausführungsbeispiel den Tonerkammerrahmen 11 der Prozesskassette B in einem im Wesentlichen vertikalen Querschnitt und veranschaulicht die Verbindungsfläche zwischen dem Tonerkammerrahmen 11 und dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 und ihre Umgebung.
Der Tonerkammerrahmen 11 der Prozesskassette B dieses Ausführungsbeispiel soll nun unter Bezugnahme auf 3 ausführlicher beschrieben werden. Der im Tonerbehälter 11A gehaltene Toner ist ein Einzelkomponententoner. Damit dieser Toner effizient frei zur Öffnung 11i fallen kann, ist der Tonerkammerrahmen 11 mit abgeschrägten Flächen K und L versehen, die über die gesamte Länge des Toner kammerrahmens 11 verlaufen. Die abgeschrägte Fläche L liegt oberhalb der Öffnung 11i und die abgeschrägte Fläche K von der Öffnung 11i aus gesehen (in der Breitenrichtung des Tonerkammerrahmens 11) an der Rückseite des Tonerkammerrahmens 11. Die abgeschrägten Flächen L und K sind Teil des oberen bzw. unteren Stücks 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11. Nachdem die Prozesskassette B in den Gerätehauptaufbau 14 eingebaut worden ist, weist die abgeschrägte Fläche L diagonal nach unten und die abgeschrägte Fläche K diagonal nach oben, wobei der Winkel θ3 zwischen der abgeschrägten Fläche K und der zu der Verbindungsfläche zwischen dem Tonerkammerrahmen 11 und dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 senkrechten Linie m ungefähr 20°–40° beträgt. Mit anderen Worten ist der obere Abschnitt 11a des Tonerkammerrahmens 11 bei diesem Ausführungsbeispiel so gestaltet, dass die abgeschrägten Flächen K und L jeweils die angesprochenen Winkel einhalten, nachdem der obere und untere Abschnitt 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 vereinigt wurden. Dadurch kann bei diesem Ausführungsbeispiel der den Toner haltende Tonerbehälter 11a den Toner effizient der Öffnung 11i zuführen.
Als nächstes wird der Bildentwicklungskammerrahmen ausführlich beschrieben.
(Bildentwicklungskammerrahmen)
Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 der Prozesskassette B wird unter Bezugnahme auf die 3, 14, 15, 16, 17 und 18 beschrieben. 14 zeigt eine Perspektivansicht, die die Art und Weise darstellt, wie die verschiedenen Bauteile in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingebaut werden; 15 eine Perspektivansicht, die die Art und Weise darstellt, wie eine Entwicklungsstationsantriebskraftübertragungseinheit DG in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingebaut wird; 16 eine Seitenansicht der Entwicklungseinheit, bevor die Antriebskraftübertragungseinheit DG angebracht wird; 17 eine Seitenansicht der Entwicklungsstationsantriebskraftübertragungseinheit DG vom Inneren des Bildentwicklungskammerrahmens 12 aus gesehen; und 18 eine Perspektivansicht des Lagergehäuses von innen aus gesehen.
Wie bereits beschrieben wurde, werden in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 die Entwicklungswalze 9c, der Entwicklungsabstreifer 9d, das Tonerrührbauteil 9e und die Stabantenne 9h zum Erfassen des Tonerrests eingebaut.
Wie 14 zeigt, umfasst der Entwicklungsabstreifer 9d eine ungefähr 1–2 mm dicke Metallplatte 9d1 und ein mit Hilfe eines Heißklebers, eines Doppelklebebandes oder dergleichen auf die Metallplatte 9d1 geklebtes Urethangummi 9d2. Er reguliert die auf die Umfangsfläche der Entwicklungswalze 9c zu bringende Tonermenge, wenn das Urethangummi 9d2 mit der Erzeugenden der Entwicklungswalze 9c in Kontakt gebracht wird. Beide Längsenden der flachen, als Abstreiferbefestigung dienenden Abstreiferbefestigungsbezugsfläche 12i des Bildentwicklungskammerrahmens 12 sind mit einem Passstift 12i1, einem viereckigen Vorsprung 12i3 und einem Schraubenloch 12i2 versehen. Der Passstift 12i1 und der Vorsprung 12i3 werden in ein Loch 9d3 bzw. eine Kerbe 9d5 der Metallplatte 9d1 eingepasst. Dann wird ein Schräubchen 9d6 durch ein Schraubenloch 9d4 der Metallplatte 9d1 gesteckt und in das angesprochene Schraubenloch 1212 mit Innengewinde eingeschraubt, um die Metallplatte 9d1 an der flachen Fläche 12i zu befestigen. Um den Austritt von Toner zu verhindern, ist auf den Bildentwicklungskammerrahmen 12 entlang der Längsoberkante der Metallplatte 9d1 ein elastisches Abdichtelement 12s aus MOLTPLANE oder dergleichen geklebt. Außerdem ist auf den Tonerkammerrahmen 11 entlang der Kante 12j des gekrümmten Bodenwandabschnitts, der die Entwicklungswalze 9c aufnimmt, ausgehend vom jeweiligen Längsende des elastischen Abdichtelements 12s ein elastisches Abdichtelement 12s1 geklebt. Darüber hinaus ist auf den Bildentwicklungskammerrahmen 12 entlang eines kieferförmigen Abschnitts 12h, der sich mit der Erzeugenden der Entwicklungswalze 9c in Kontakt befindet, ein dünnes elastisches Abdichtelement 12s2 geklebt.
Die Metallplatte 9d1 des Entwicklungsabstreifers 9d ist auf der zum Urethangummi 9d2 entgegengesetzten Seite um 90° abgewinkelt, um einen gebogenen Abschnitt 9d1a zu bilden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 14 und 18 die Bildentwicklungswalzeneinheit G beschrieben. Die Bildentwicklungswalzeneinheit G umfasst: (1) eine Bildentwicklungswalze 9c; (2) eine Abstandswalze 9i, um den Abstand zwischen den Umfangsflächen der Entwicklungswalze 9c und der lichtempfindlichen Trommel 7 konstant zu halten, die aus einem elektrisch isolierenden Kunstharz und einer doppelten Hülsenkappe gebildet ist, die die Entwicklungswalze 9c an jedem Längsende bedeckt, um eine elektrische Leckage zwischen den Aluminiumzylinderabschnitten der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwicklungswalze 9c zu verhindern; (3) ein Entwicklungswalzenlager 9j (in 14 vergrößert dargestellt); (4) ein Entwicklungswalzenzahnrad 9k (Schrägstirnrad), das die Antriebskraft von einem an der lichtempfindlichen Trommel 7 angebrachten Trommelschrägstirnrad 7b aufnimmt und die Entwicklungswalze 9c dreht; (5) einen Schraubenfederkontakt 91, dessen eines Ende sich mit einem Ende der Entwicklungswalze 9c in Kontakt befindet (18); und (6) einen Magnet 9e, der in der Entwicklungswalze 9c enthalten ist, um den Toner auf die Umfangsfläche der Entwicklungswalze 9c zu ziehen. In 14 ist das Lagergehäuse 9v bereits an der Entwicklungswalzeneinheit G angebracht. In einigen Fällen wird die Entwicklungswalzeneinheit G allerdings zunächst zwischen die Seitenplatten 12A und 12B des Bildentwicklungskammerrahmens 12 gesetzt und dann, wenn das Lagergehäuse 9v an den Bildentwicklungskammerrahmen 12 angebracht wird, mit dem Lagergehäuse 9v vereinigt.
Wie wiederum in 14 gezeigt ist, ist die Entwicklungswalze 9c in der Entwicklungswalzeneinheit G an einem Längsende fest mit einem Metallflansch 9p versehen. Dieser Flansch 9p hat einen Entwicklungswalzenzahnradwellenabschnitt 9p1, der in Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c nach außen läuft. Der Entwicklungswalzenzahnradwellenabschnitt 9p1 hat einen abgeflachten Abschnitt, mit dem das auf dem Entwicklungswalzenzahnradwellenabschnitt 9p1 befestigte Entwicklungswalzenzahnrad 9k in Eingriff steht, sodass es daran gehindert wird, sich auf dem Entwicklungswalzenzahnradwellenabschnitt 9p1 zu drehen. Das Entwicklungswalzenzahnrad 9k ist ein Schrägstirnrad und seine Zähne sind so gewinkelt, dass der durch die Drehung des Schrägstirnrads erzeugte Schub auf die Mitte der Entwicklungswalze 9c gerichtet ist (38). Ein Ende der Welle des Magneten 9g, das so geformt ist, dass sich ein D-förmiger Querschnitt ergibt, ragt durch den Flansch 9p nach außen und steht mit dem Entwicklungseinrichtungszahnradhalter 40 in Eingriff, sodass er unverdrehbar getragen wird. Das angesprochene Entwicklungswalzenlager 9j ist mit einem Rundloch versehen, das einen die Drehung verhindernden, in das Loch ragenden Vorsprung 9j5 hat, und das C-förmige Lager 9j4 passt perfekt in dieses Loch. Der Flansch 9p wird drehbar in das Lager 9j4 eingepasst. Das Entwicklungswalzenlager 9j wird in einen Schlitz 12f des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eingepasst und wird an dieser Stelle abgestützt, wenn der Entwicklungseinrichtungszahnradhalter 40 an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigt wird, indem die Vorsprünge 40g des Entwicklungseinrichtungszahnradhalters 40 durch die entsprechenden Löcher 9j1 des Entwicklungswalzenzahnradlagers 9j gesteckt und dann in die entsprechenden Löcher 12g des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eingeführt werden. Das Lager 9j4 weist bei diesem Ausführungsbeispiel einen C-förmigen Flansch auf. Allerdings gäbe es auch dann kein Problem, wenn der Querschnitt des tatsächlichen Lagerabschnitts des Lagers 9j4 C-förmig wäre. Das angesprochene Loch des Entwicklungswalzenlagers 9j, in das das Lager 9j1 passt, hat eine Stufe. Mit anderen Worten besteht es aus einem Abschnitt großen Durchmessers und einem Abschnitt kleinen Durchmessers, wobei der die Drehung verhindernde Vorsprung 9j5 von der Wand des Abschnitts großen Durchmessers vorragt, in die der Flansch des Lagers 9j4 passt. Das Material für das Lager 9j und das Lager 9f, das später beschrieben wird, ist Polyacetal, Polyamid oder dergleichen.
Der Magnet 9g ist zwar im Großen und Ganzen in der Entwicklungswalze 9c eingeschlossen, ragt aber an beiden Längsenden aus der Entwicklungswalze 9c vor und wird an dem Ende 9g1 mit dem D-förmigen Querschnitt in ein Dförmiges Stützloch 9v3 des in 18 dargestellten Entwicklungswalzenlagergehäuse 9v eingepasst. In 18 ist das D-förmige Stützloch 9v3, das sich in dem oberen Abschnitt des Entwicklungswalzenlagergehäuses 9v befindet, nicht sichtbar. An einem Ende der Entwicklungswalze 9c ist innerhalb der Entwicklungswalze 9c unbeweglich in Kontakt mit der Innenumfangsfläche ein hohler Achsschenkel 9w aus elektrisch isolierendem Material eingepasst. Ein zylinderförmiger Abschnitt 9w1, der mit dem Achsschenkel 9w eine Einheit bildet und einen kleineren Durchmesser als der Achsschenkel 9w hat, isoliert den Magnet 9g elektrisch von einem Schraubenfederkontakt 91, der sich in elektrischem Kontakt mit der Entwicklungswalze 9c befindet. Das Lager 9f mit dem angesprochenen Flansch ist aus elektrisch isolierendem Kunstharz gebildet und passt in das Lagerunterbringungsloch 9v4, das zum angesprochenen Magnetstützloch 9v3 gleichachsig ist. Ein als eine Einheit mit dem Lager 9f ausgebildeter Rippen- bzw. Schlüsselabschnitt 9f1 passt in eine Schlüsselnut 9v5 des Lagerunterbringungslochs 9v4 und verhindert eine Drehung des Lagers 9f.
Das Lagerunterbringungsloch 9v4 hat einen Boden, auf dem sich ein ringförmiger Entwicklungsvorspannungskontakt 121 befindet. Wenn die Entwicklungswalze 9c in das Entwicklungswalzenlagergehäuse 9v eingebaut wird, kommt der metallische Schraubenfederkontakt 91 mit diesem ringförmigen Entwicklungsvorspannungskontakt 121 in Kontakt und wird zusammengedrückt, wodurch sich eine elektrische Verbindung ergibt. Der ringförmige Entwicklungsvorspannungskontakt 121 hat eine Leitung mit: einem ersten Abschnitt 121a, der senkrecht vom Außenumfang des ringförmigen Abschnitts wegläuft, in den vertieften Abschnitt 9v6 des Lagerunterbringungslochs 9v4 passt und entlang der Außenwand des Gehäuses 9f bis zu dem an der Kante des Lagerunterbringungsloch 9v4 gelegenen Aussparungsabschnitt hoch läuft; einem zweiten Abschnitt 121b, der von dem Aussparungsabschnitt ausgeht und am Aussparungsabschnitt nach außen gebogen ist; einem dritten Abschnitt 121c, der von dem zweiten Abschnitt 121b weggebogen ist; einem vierten Abschnitt 121d, der von dem dritten Abschnitt 121c aus in die Außen- oder Radialrichtung der Entwicklungswalze 9c gebogen ist; und einem externen Kontaktabschnitt 121e, der von dem vierten Abschnitt 121d aus in die gleiche Richtung gebogen ist. Um den die oben beschriebene Form aufweisenden Entwicklungsvorspannungskontakt 121 abzustützen, ist das Entwicklungswalzenlagerhäuse 9v mit einem Stützabschnitt 9v8 versehen, der in Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c nach innen ragt. Der Stützabschnitt 9v8 befindet sich mit dem dritten und vierten Abschnitt 121c und 121d und dem externen Kontaktabschnitt 121e der Leitung des Entwicklungsvorspannungskontakts 121 in Kontakt. Der zweite Abschnitt 121b ist mit einem Verankerungsloch 121f versehen, in das ein Passstift 9v9 gepresst ist, der von der nach innen gewandten Wand des Entwicklungswalzenlagergehäuses 9v in Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c nach innen ragt. Der externe Kontaktabschnitt 121e des Entwicklungsvorspannungskontakts 121 gelangt mit dem Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125 des Gerätehauptaufbaus 14 in Kontakt, wenn die Prozesskassette B in den Gerätehauptaufbau 14 eingebaut wird, sodass auf die Entwicklungswalze 9c eine Entwicklungsvorspannung aufgebracht wird. Das Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125 wird später beschrieben.
Zwei zylinderförmige Vorsprünge 9v1 des Entwicklungswalzenlagergehäuses 9v werden in die entsprechenden Löcher 12m des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eingepasst, die sich wie in 9 dargestellt an den Längsenden befinden. Dadurch wird das Entwicklungswalzenlagergehäuse 9v präzise an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 positioniert. Dann wird durch jedes Schraubenloch des Entwicklungswalzenlagergehäuses 9v ein nicht dargestelltes Schräubchen gesteckt und anschließend in das mit Innengewinde versehene Schraubenloch 12c des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eingeschraubt, um das Entwicklungswalzenlagergehäuse 9v an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu befestigen.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, wird in diesem Beispiel bei der Montage der Entwicklungswalze 9c in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 zuerst die Entwicklungswalzeneinheit G zusammengebaut und wird die zusammengebaute Entwicklungswalzeneinheit G dann an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 angebracht.
Die Entwicklungswalzeneinheit G wird mit Hilfe der nachstehend beschriebenen Schritte zusammengebaut. Zunächst wird der Magnet 9g durch die mit dem Flansch 9p versehene Entwicklungswalze 9c gesteckt und werden der Achsschenkel 9w und der Schraubenfederkontakt 91 für die Entwicklungsvorspannung am Ende der Entwicklungswalze 9c angebracht. Danach werden um den jeweiligen Längsendenabschnitt der Entwicklungswalze 9c die Abstandswalze 9i und das Entwicklungswalzenlager 9j herum montiert, wobei sich das Entwicklungswalzenlager 9j bezüglich der Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c auf der Außenseite befindet. Dann wird das Entwicklungswalzenzahnrad 9k an dem Entwicklungswalzenzahnradwellenabschnitt 9p1 befestigt, der sich am Ende der Entwicklungswalze 9c befindet. Dabei ragt das Längsende 9g1 des Magneten 9g, das einen D-förmigen Querschnitt hat, an der Seite, an der die Entwicklungswalze 9c angebracht ist, aus der Entwicklungswalze 9k heraus, und zwar aus dem Ende des zylinderförmigen Abschnitts 9w1 des hohlen Achsschenkels 9w.
Als nächstes wird die Stabantenne 9h zur Erfassung des Tonerrests beschrieben. Wie in den 14 und 19 gezeigt ist, ist ein Ende der Stabantenne 19h wie das einer Kurbelwelle gebogen, wobei der mit dem Armabschnitt der Kurbelwelle vergleichbare Abschnitt einen Kontaktabschnitt 9h1 (Tonerresterfassungskontakt 122) bildet und mit dem an dem Gerätehauptaufbau 14 angebrachten Tonererfassungskontaktelement 126 in elektrischem Kontakt stehen muss. Das Tonererfassungskontaktelement 126 wird später beschrieben. Um die Stabantenne 9h in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu montieren, wird die Stabantenne 9h zunächst durch ein Durchgangsloch 12b in einer Seitenplatte 12B des Bildentwicklungskammerrahmens 12 hindurch in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingeführt und wird das zuerst durch das Loch 12b gesteckte Ende in ein nicht dargestelltes Loch der gegenüberliegenden Seitenplatte des Bildentwicklungskammerrahmens 12 gesteckt, sodass die Stabantenne 9h von der Seitenplatte gestützt wird. Mit anderen Worten wird die Stabantenne 9h an den entgegengesetzten Seiten passend durch das Durchgangsloch 12b und das nicht dargestellte Loch positioniert. Um den Toner daran zu hindern, durch das Durchgangsloch 12b einzudringen, wird in das Durchgangsloch 12b ein nicht dargestelltes Abdichtelement (beispielsweise ein Ring aus Kunstharz, ein Stück Fell oder Schwamm oder dergleichen) eingeführt.
Wenn das Entwicklungswalzenlagergehäuse 9v an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 angebracht wird, ist der Kontaktabschnitt 9h1 der Stabantenne 9h, d. h. der mit dem Armabschnitt einer Kurbelwelle vergleichbare Abschnitt, so positioniert, dass die Stabantenne 9h daran gehindert wird, sich zu bewegen oder aus dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 herauszukommen.
Nachdem der Tonerkammerrahmen 11 und der Bild entwicklungskammerrahmen 12 vereint worden sind, überlappt die Seitenplatte 12A des Bildentwicklungskammerrahmens 12, durch die die Stabantenne 9h eingeführt wird, die Seitenplatte des Tonerkammerrahmens 11, sodass sie teilweise die Tonerabdichtkappe 11f des Bodenabschnitts 11b des Tonerkammerrahmens 11 bedeckt. Wie in 16 zu erkennen ist, ist die Seitenplatte 12A mit einem Loch 12x versehen und geht durch dieses Loch 12x ein Wellenpassabschnitt 9s1 (15) des Tonerzuführzahnrads 9s zur Übertragung der Antriebskraft auf das Tonerzuführbauteil 9b hindurch. Der Wellenpassabschnitt 9s1 ist Teil des Tonerzuführzahnrads 9s und wird mit dem Kupplungsbauteil 11e (16 und 20) gekoppelt, um die Antriebskraft auf das Tonerzuführbauteil 9b zu übertragen. Wie bereits beschrieben wurde, steht das Kupplungsbauteil 11e mit einem der Längsenden des Tonerzuführbauteils 9b in Eingriff und wird drehbar von dem Tonerkammerrahmen 11 getragen.
Wie in 19 zu erkennen ist, wird das Tonerrührbauteil 9e in dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 parallel zur Stabantenne 9h drehbar getragen. Das Tonerrührbauteil 9e ist ebenfalls wie eine Kurbelwelle geformt. Einer der den Kurbelwellenachsschenkeln entsprechenden Abschnitte des Tonerrührbauteils 9e ist in ein (nicht dargestelltes) Lagerloch der Seitenplatte 12B eingepasst, während der andere mit dem Tonerrührzahnrad 9m versehen ist, das wie in 16 dargestellt einen drehbar von der Seitenplatte 12A getragenen Wellenabschnitt aufweist. Der dem Kurbelarm entsprechende Abschnitt des Tonerrührbauteils 9e ist in die Kerbe des Wellenabschnitts des Tonerrührzahnrads 9m eingepasst, sodass die Drehung des Tonerrührzahnrads 9m zu dem Tonerrührbauteil 9e übertragen wird.
Als nächstes wird die Übertragung der Antriebskraft auf die Bildentwicklungseinheit D beschrieben.
Wie in 15 gezeigt ist, steht die Welle 9g1 des Magneten 9g, die den D-förmigen Querschnitt hat, mit einem Magnetstützloch 40a des Entwicklungseinrichtungszahnradhalters 40 in Eingriff. Dadurch wird der Magnet 9g unverdrehbar abgestützt. Wenn der Entwicklungseinrichtungszahnradhalter 40 an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 angebracht wird, kämmt das Entwicklungswalzenzahnrad 9k ein Zahnrad 9q eines Getriebes GT und kämmt das Tonerrührzahnrad 9m ein kleines Zahnrad 9s2. Auf diese Weise werden das Tonerzuführzahnrad 9s und das Tonerrührzahnrad 9m in die Lage versetzt, die von dem Entwicklungswalzenzahnrad 9k übertragene Antriebskraft aufzunehmen.
Sämtliche Zahnräder, von dem Zahnrad 9q bis zu dem Tonerzahnrad 9s, sind freilaufend. Das mit dem Entwicklungswalzenzahnrad 9k kämmende Zahnrad 9q und ein kleines, mit dem Zahnrad 9q eine Einheit bildendes Zahnrad werden drehbar von einem Passstift 40b getragen, der mit dem Entwicklungseinrichtungszahnradhalter 40 eine Einheit bildet. Ein großes, mit dem kleinen Zahnrad 9q1 in Eingriff stehendes Zahnrad 9r und ein kleines, mit dem Zahnrad 9r eine Einheit bildendes Zahnrad 9r1 werden drehbar auf dem Passstift 40c getragen, der mit dem Entwicklungseinrichtungszahnradhalter 40 eine Einheit bildet. Das kleine Zahnrad 9r1 steht mit dem Tonerzuführzahnrad 9s in Eingriff. Das Tonerzuführzahnrad 9s wird drehbar auf einem Passstift 40d getragen, der Teil des Entwicklungseinrichtungszahnradhalters 40 ist. Es wird von einem Arretierabschnitt 40d1, der mit dem Passstift 40d eine Einheit bildet, arretiert, damit es nicht herausfällt. Das Zahnrad 9r1 und das Tonerzuführzahnrad 9s sind Schrägstirnräder. Ihre Verdrehungsrichtungen sind dergestalt, dass das Tonerzuführzahnrad 9s bei der Übertragung der Antriebskraft an der Innenseite 40i des Entwicklungshalters 40 anliegt. Das Tonerzuführzahnrad 9s weist den Wellenpassabschnitt 9s1 auf, das Tonerzuführzahnrad 9s steht mit einem kleinem Zahnrad 9s2 in Eingriff, und das kleine Zahnrad 9s2 wird drehbar auf einem Passstift 40e getragen, der Teil des Entwicklungseinrichtungszahnradhalters 40 ist. Die Passstifte 40b, 40c, 40d und 40e haben einen Durchmesser von ungefähr 5–6 mm und tragen die entsprechenden Zahnräder des Getriebes GT.
Durch den oben beschriebenen Aufbau können die das Getriebe bildenden Zahnräder von einem einzelnen Bauteil (Entwicklungseinrichtungszahnradhalter 40) getragen werden. Beim Zusammenbau der Prozesskassette B kann das Getriebe GT daher teilweise auf dem Entwicklungseinrichtungszahnradhalter 40 vormontiert werden und können Verbundbauteile vormontiert werden, um den Hauptmontagevorgang zu vereinfachen. Mit anderen Worten werden zunächst die Stabantenne 9h und das Tonerrührbauteil 9e in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingebaut und werden dann die Entwicklungswalzeneinheit G und das Getriebegehäuse 9v in der Entwicklungsstationsantriebskraftübertragungseinheit DG bzw. in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingebaut, um die Bildentwicklungseinheit D fertig zu stellen.
Das Bezugszeichen 12p bezeichnet in 19 eine Öffnung des Bildentwicklungskammerrahmens 12, die in der Längsrichtung des Bildentwicklungskammerrahmens 12 verläuft. Nachdem der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 vereint worden sind, deckt sich die Öffnung 12p genau mit der Öffnung 11i des Toner kammerrahmens 11, wodurch der in dem Tonerkammerrahmen 11 gehaltene Toner der Entwicklungswalze 9c zugeführt werden kann. Das angesprochene Tonerrührbauteil 9e und die Stabantenne 9h sind über ihre gesamte Länge entlang einer der Längskanten der Öffnung 12p angeordnet.
Die für den Bildentwicklungskammerrahmen 12 geeigneten Materialien sind die gleichen wie die oben für den Tonerkammerrahmen 11 genannten Materialien.
(Aufbau elektrischer Kontakt)
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 8, 9, 11, 23 und 30 die Verbindung und Positionierung der Kontakte beschrieben, die die elektrische Verbindung zwischen der Prozesskassette B und dem Gerätehauptaufbau 14 ergeben, wenn erstere in letzteren eingebaut wird.
Wie in 8 zu erkennen ist, hat die Prozesskassette B mehrere elektrische Kontakte: (1) die zylinderförmige Führung 13aL als ein elektrisch leitender Kontakt, der sich mit der lichtempfindlichen Trommel 7 in Kontakt befindet, um die lichtempfindliche Trommel 7 über den Gerätehauptaufbau 14 zu erden (tatsächlicher Erdungskontakt ist die Endfläche der zylinderförmigen Führung 13aL; er trägt das Bezugszeichen 119, wenn auf ihn als elektrisch leitender Erdungskontakt Bezug genommen wird); (2) einen elektrisch leitenden Aufladevorspannungskontakt 120, der elektrisch mit der Aufladewalzenwelle 8a verbunden ist, um von dem Gerätehauptaufbau 14 aus eine Aufladevorspannung auf die Aufladewalze 8 aufzubringen; (3) einen elektrisch leitenden Entwicklungsvorspannungskontakt 121, der elektrisch mit der Entwicklungswalze 9c verbunden ist, um von dem Gerätehauptaufbau 14 aus auf die Entwicklungswalze 9c eine Entwicklungsvorspannung aufzubringen; (4) einen elektrisch leitenden Tonerresterfassungskontakt 122, der elektrisch mit der Stabantenne 9h verbunden ist, um den Tonerrest zu erfassen. Diese vier Kontakte 119–122 liegen an der Seiten- oder Bodenwand des Kassettenrahmens frei. Genauer gesagt sind sie alle so angeordnet, dass sie aus der Richtung gesehen, aus der die Prozesskassette B eingebaut wird, an der linken Wand oder der Bodenwand des Kassettenrahmens frei liegen, wobei sie um einen ausreichenden vorbestimmten Abstand voneinander getrennt sind, um eine elektrische Leckage zu verhindern. Der Erdungskontakt 119 und der Aufladevorspannungskontakt 121 gehören zu der Reinigungseinheit C, während der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und der Tonerresterfassungskontakt 122 zu dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 gehören. Der Tonerresterfassungskontakt 122 hat eine Doppelfunktion als Prozesskassettenerfassungskontakt, durch den der Gerätehauptaufbau 14 erfasst, ob die Prozesskassette B in den Gerätehauptaufbau 14 eingebaut worden ist oder nicht.
Wie in 11 zu erkennen ist, ist der Erdungskontakt 119 Teil des bereits vorstehend beschriebenen Flansches 29 aus elektrisch leitendem Material. Die lichtempfindliche Trommel 7 ist daher über eine mit dem Trommelabschnitt 7d der lichtempfindlichen Trommel 7 in elektrischer Verbindung stehende Erdungsplatte 7f, die Trommelwelle 7a, die mit dem Flansch 29 und der zylinderförmigen Führung 13aL eine Einheit bildet und mit der Erdungsplatte 7f in Kontakt steht, und den Erdungskontakt 119, der die Endfläche der zylinderförmigen Führung r darstellt, geerdet. Der Flansch 29 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Metallwerkstoff wie Stahl. Der Aufladevorspannungskontakt 120 und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 bestehen aus einer ungefähr 0,1– 0,3 mm dicken elektrisch leitenden Metallplatte (beispielsweise eine Edelstahlplatte oder eine Phosphorbronzenplatte) und liegen (verlaufen) entlang der Innenfläche der Prozesskassette. Der Aufladevorspannungskontakt 120 liegt in Bezug auf die Bodenwand der Reinigungseinheit C auf der zu der Seite, von der aus die Prozesskassette B angetrieben wird, entgegengesetzten Seite frei. Der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und der Tonerresterfassungskontakt 122 liegen in Bezug auf die Bodenwand der Bildentwicklungseinheit D ebenfalls auf der zu der Seite, von der aus die Prozesskassette B angetrieben wird, entgegengesetzten Seite frei.
Dieses Ausführungsbeispiel wird nun ausführlicher beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben wurde, befindet sich an einem der Axialenden der lichtempfindlichen Trommel 7, wie in 11 dargestellt ist, das Trommelschrägstirnrad 7b. Das Trommelzahnrad 7b kämmt das Entwicklungswalzenzahnrad 9k, um die Entwicklungswalze 9c zu drehen. Bei der Drehung erzeugt es einen Schub in die mit der Pfeilmarkierung d in 11 angegebenen Richtung. Dieser Schub drückt die lichtempfindliche Trommel 7, die in dem Reinigungskammerrahmen 13 in Längsrichtung mit einem geringen Spiel angeordnet ist, zu der Seite hin, an der das Trommelzahnrad 7b befestigt ist. Außerdem kommt die Gegenkraft, die dadurch entsteht, dass die an dem Stirnrad 7n befestigte Erdungsplatte 7f gegen die Trommelwelle 7a gedrückt wird, zu dem Schub in Richtung der Pfeilmarkierung d hinzu. Dadurch bleibt die äußere Kante 7b1 des Trommelzahnrads 7b mit dem inneren Ende des an dem Reinigungskammerrahmen 13 befestigten Lagers 38 in Kontakt. Auf diese Weise wird die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 bezüglich der Prozesskassette B in Axialrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 reguliert. Der Erdungskontakt 119 liegt in Bezug auf die Seitenplatte 13k des Reinigungskammerrahmens 13 frei. Die Trommelwelle 7a läuft entlang der Axiallinie in die mit einer lichtempfindlichen Schicht 7e beschichtete Haupttrommel 7d (Aluminiumtrommel in diesem Ausführungsbeispiel) hinein. Die Haupttrommel 7d und die Trommelwelle 7a sind elektrisch über die Innenumfangsfläche 7d1 der Haupttrommel 7d und die mit der Endfläche 7a1 der Trommelwelle 7a in Kontakt stehende Erdungsplatte 7f verbunden.
Der Aufladevorspannungskontakt 120 ist neben der Stelle, an der die Aufladewalze 8 abgestützt wird, an dem Reinigungskammerrahmen 13 angebracht (8). Wie in 23 zu erkennen ist, steht der Aufladevorspannungskontakt 120 über eine Verbundfeder 8b, die sich mit der Aufladewalzewelle 8a in Kontakt befindet, elektrisch mit der Welle 8a der Aufladewalze 8 in Kontakt. Diese Verbundfeder 8b besteht aus einem Druckfederabschnitt 8b1 und einem inneren Kontaktabschnitt 8b2. Der Druckfederabschnitt 8b1 befindet sich zwischen dem Federsitz 120b und einem Aufladewalzenlager 8c. Der innere Kontaktabschnitt 8b2 geht von dem federsitzseitigen Ende des Druckfederabschnitts 8b1 aus und drückt auf die Aufladewalzenwelle 8a. Das Aufladewalzenlager 8c ist gleitend in eine Führungsnut 13g eingepasst, und der Federsitz 120b befindet sich an dem geschlossenen Ende der Führungsnut 13g. Die Führungsnut 13g verläuft in Richtung einer imaginären Linie, die durch die Querschnittsmitten der Aufladewalze 8 und der lichtempfindlichen Trommel 7 geht, wobei die Mittellinie der Führungsnut 13g im Wesentlichen mit dieser imaginären Linie zusammenfällt. Wie in 23 zu erkennen ist, dringt der Aufladevorspannungskontakt 120 an der Stelle in den Reinigungskammerrahmen 13 ein, an der er frei liegt, verläuft entlang der Innenwand des Reinigungskammerrahmens 13, ist in der Richtung gebogen, die sich mit der Richtung schneidet, in die die Aufladewalzenwelle 8a der Aufladewalze 8 bewegt wird, und endet an dem Federsitz 120b.
Als nächstes werden der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und der Tonerresterfassungskontakt 122 beschrieben. Beide Kontakte 121 und 122 befinden sich an der Bodenfläche der Bildentwicklungseinheit D (Fläche der Bildentwicklungseinheit D, die nach unten weist, wenn sich die Prozesskassette B in dem Gerätehauptaufbau 14 befindet) auf der gleichen Seite wie die Seitenplatte 13k des Reinigungskammerrahmens 13. Der angesprochene dritte Abschnitt 121e des Entwicklungskontakts 121, d. h. der in Bezug auf die Bildentwicklungseinheit D frei liegende Abschnitt, ist so angeordnet, dass er dem Aufladevorspannungskontakt 120 über das Stirnrad 7n hinweg gegenüberliegt. Wie vorstehend beschrieben wurde, befindet sich der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 elektrisch über den Schraubenfederkontakt 91, der sich in elektrisch mit dem Längsende der Entwicklungswalze 9c in Kontakt befindet, mit der Entwicklungswalze 9c in Kontakt (18).
38 stellt schematisch den Zusammenhang zwischen den von dem Trommelzahnrad 7b und dem Entwicklungswalzenzahnrad 9k und dem Entwicklungsvorspannungskontakt 121 erzeugten Schüben dar. Wie bereits zuvor angesprochen wurde, wird die lichtempfindliche Trommel 7 in die Richtung der Pfeilmarkierung d in 38 verschoben, wenn die Prozesskassette B angetrieben wird. Dadurch bleibt die Endfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 auf der Seite des Trommelzahnrads 7b mit der Endfläche des Lagers 38 in Kontakt (32), das nicht in 38 dargestellt ist. Dadurch wird die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 bezüglich ihrer Längsrichtung fixiert. Andererseits wird das Entwicklungswalzenzahnrad 9k, das mit dem Trommelzahnrad 7b kämmt, in die Richtung der Pfeilmarkierung e verschoben, die zu der Richtung der Pfeilmarkierung d entgegengesetzt ist. Dies drückt auf den Schraubenfederkontakt 91, der wiederum gegen den Entwicklungsvorspannungskontakt 121 drückt. Dadurch wird der Druck verringert, der von dem Schraubenfederkontakt 91 in die Richtung der Pfeilmarkierung f erzeugt wird, d. h. in die Richtung, die die Entwicklungswalze 9c gegen das Entwicklungswalzenlager 9j drängt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Schraubenfederkontakt 91 und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 niemals außer Kontakt geraten, während die Reibung zwischen den Endflächen der Entwicklungswalze 9c und des Entwicklungswalzenlagers 9j reduziert wird, sodass die Entwicklungswalze 9c ohne Schwierigkeiten drehen kann.
Der in 8 dargestellte Tonerresterfassungskontakt 122 ist an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 angebracht, wobei er an der bezüglich der Richtung, in die die Prozesskassette B eingeführt wird (Richtung der Pfeilmarkierung X in 9), stromaufwärtigen Seite des Entwicklungsvorspannungskontakts 121 frei liegt. Wie aus 19 hervorgeht, ist der Tonerresterfassungskontakt 122 Teil der Stabantenne 9h, die aus einem elektrisch leitenden Material wie einem Metalldraht besteht und in Längsrichtung der Entwicklungswalze 9c verläuft. Wie vorstehend beschrieben wurde, erstreckt sich die Stabantenne 9h über die gesamte Länge der Entwicklungswalze 9c, wobei sie einen vorbestimmten Abstand zur Entwicklungswalze 9c einhält. Sie gelangt mit dem Tonererfassungskontaktelement 126 des Gerätehauptaufbaus 14 in Kontakt, wenn die Prozesskassette B in den Geräte hauptaufbau 14 eingeführt wird. Die Kapazität der Stabantenne 9h und der Entwicklungswalze 9c ändert sich entsprechend der Tonermenge zwischen ihnen. Die Änderung dieser Kapazität wird daher von einem (nicht dargestellten) elektrisch mit dem Tonererfassungskontaktelement 126 des Gerätehauptaufbaus 14 verbundenen Steuerungsabschnitt als Potenzialdifferenz erfasst, um so die Tonerrestmenge zu bestimmen.
Der Tonerrest steht für eine Tonermenge, die einen vorbestimmten Kapazitätsbetrag induziert, wenn sich der Toner zwischen der Entwicklungswalze 9c und der Stabantenne 9h befindet. Mit anderen Worten erfasst der Steuerungsabschnitt, ob die Tonermenge in dem Tonerbehälter 11A auf eine vorbestimmte Menge reduziert worden ist, wobei der Steuerungsabschnitt des Gerätehauptaufbaus 14 über den Tonerresterfassungskontakt 122 erfasst, ob die Kapazität den ersten vorbestimmten Wert erreicht hat, und daher feststellt, dass die Tonermenge innerhalb des Tonerbehälters 11A auf einen vorbestimmten Wert gefallen ist. Wird erfasst, dass die Kapazität den ersten Wert erreicht hat, informiert der Steuerungsabschnitt des Gerätehauptaufbaus 14 den Benutzer, dass die Prozesskassette B ersetzt werden sollte, indem beispielsweise ein Warnlicht blinkt oder ein Ton erklingt. Wenn der Steuerungsabschnitt dagegen erfasst, dass die Kapazität einen vorbestimmten zweiten Wert zeigt, der kleiner als der vorbestimmte erste Wert ist, stellt er fest, dass die Prozesskassette B in den Gerätehauptaufbau 14 eingebaut worden ist. Der Beginn des Bilderzeugungsbetriebs des Gerätehauptaufbaus 14 wird nicht zugelassen, solange nicht die Beendigung des Einbaus der Prozesskassette B in den Gerätehauptaufbau 14 festgestellt wurde.
Der Steuerungsabschnitt kann in die Lage versetzt werden, den Benutzer beispielsweise durch ein blinkendes Warnlicht über das Fehlen der Prozesskassette B in dem Gerätehauptaufbau 14 zu informieren.
Als nächstes wird die Verbindung zwischen den elektrischen Kontakten der Prozesskassette B und den elektrischen Kontaktelementen des Gerätehauptaufbaus 14 beschrieben.
Wie in 9 gezeigt ist, befinden sich in dem Bilderzeugungsgerät A auf der Innenseite der linken Seitenwand des Kassettenunterbringungsraums S vier Kontaktelemente, die mit den angesprochenen Kontakten 119–122 in Kontakt kommen, wenn die Prozesskassette B in den Gerätehauptaufbau 14 eingeführt wird: ein Erdungskontaktelement 123, das elektrisch mit dem Erdungskontakt 119 in Kontakt kommt; ein Aufladevorspannungskontaktelement 124, das elektrisch mit dem Aufladevorspannungskontakt 120 in Kontakt kommt; ein Entwicklungsvorpannungskontaktelement 125, das elektrisch dem Entwicklungsvorspannungskontakt 121 in Kontakt kommt; und ein Tonererfassungskontaktelement 126, das elektrisch mit dem Tonerresterfassungskontakt 122 in Kontakt kommt.
Wie in 9 dargestellt ist, befindet sich das Erdungskontaktelement 123 am Bodenabschnitt der Positionierungsnut 16b. Das Entwicklunsvorspannungskontaktelement 125, das Tonererfassungskontaktelement 126 und das Aufladewalzenkontaktelement 124 sind unterhalb des Führungsabschnitts 16a und neben der linken Seitenwand nach oben weisend auf der Bodenfläche des Kassettenunterbringungsraums S angeordnet. Sie können sich elastisch in der Vertikalrichtung bewegen.
An diesem Punkt wird nun der Lagezusammenhang zwischen jedem Kontakt und der Führung beschrieben.
Wie 6 zeigt, die die Prozesskassette B in einer im Wesentlichen waagerechten Position darstellt, befindet sich der Tonerresterfassungskontakt 122 am tiefsten Punkt. Der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 ist höher als der Tonerresterfassungskontakt 122 gelegen, und der Aufladevorspannungskontakt 120 ist höher als der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 gelegen. Die die Drehung steuernde Führung 13bL und die zylinderförmige Führung 13aL (Erdungskontakt 119) sind höher als der Aufladevorspannungskontakt 120 gelegen, wobei sie sich ungefähr auf der gleichen Höhe befinden. In der (mit der Pfeilmarkierung X gekennzeichneten) Richtung, in der die Prozesskassette B eingeführt wird, befindet sich der Tonerresterfassungskontakt 122 am weitesten stromaufwärts und befinden sich die die Drehung steuernde Führung 13bL, der Entwicklungsvorspannungskontakt 121, die zylinderförmige Führung 13aL (Erdungskontakt 119) und der Aufladevorspannungskontakt 120 in dieser Reihenfolge weiter stromabwärts. Bei diesem Lagezusammenhang befindet sich der Aufladevorspannungskontakt 120 nahe an der Aufladewalze 8, der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 nahe an der Entwicklungswalze 9c, der Tonerresterfassungskontakt 122 nahe an der Stabantenne 9h und der Erdungskontakt 119 nahe an der lichtempfindlichen Trommel 7. Mit anderen Worten kann der Abstand zwischen jedem Kontakt und dem dazugehörigen Bauteil verringert werden, ohne dass in der Prozesskassette B und dem Gerätehauptaufbau 14 aufwendig eine lange Elektrode verlegt werden müsste.
Die jeweiligen Abmessungen des tatsächlichen Kontaktbereichs jedes Kontakts sind wie folgt. Der Aufladevorspannungskontakt 120 misst in horizontaler und vertikaler Richtung ungefähr 10,0 mm, der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 in vertikaler Richtung ungefähr 6,5 mm und in horizontaler Richtung ungefähr 7,5 mm, der Tonerresterfassungskontakt 122 im Durchmesser 2,0 mm und in horizontaler Richtung ungefähr 18,0 mm, und der kreisförmige Erdungskontakt 119 misst im Außendurchmesser ungefähr 10,0 mm. Der Aufladevorspannungskontakt 120 und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 sind rechteckig. Bei der Messung der Abmessungen des Kontaktbereichs steht "vertikal" für die zu der Richtung X parallele Richtung, in der die Prozesskassette B eingeführt wird, und "horizontal" für die zu der Richtung X senkrechte Richtung.
Das Erdungskontaktelement 123 ist eine elektrisch leitende Plattenfeder. Sie befindet sich in der Positionierungsnut 16d (die Position der Trommelwelle 7a liegt fest), in die der Erdungskontakt 119 der Prozesskassette B, d. h. die zylinderförmige Führung 13aL, hineinpasst (9, 11 und 30). Sie ist über das Chassis des Gerätehauptaufbaus 14 geerdet. Das Tonerresterfassungskontaktelement 126 ist ebenfalls eine elektrisch leitende Plattenfeder. Sie liegt neben dem Führungsabschnitt 16a, und zwar in Horizontalrichtung neben dem Führungsabschnitt 16a, aber in Vertikalrichtung darunter. Die anderen Kontaktelemente 124 und 125 liegen ebenfalls neben dem Führungsabschnitt 16a, jedoch in der Horizontalrichtung etwas weiter als das Tonerresterfassungskontaktelement 126 von dem Führungsabschnitt 16a entfernt, und in Vertikalrichtung unterhalb des Führungsabschnitts 16a. Die Kontaktelemente 124 und 125 sind mit einer Druckschraubenfeder 129 versehen und ragen daher aus ihren Haltern 127 nach oben heraus. Diese Anordnung wird ausführlicher unter Bezugnahme auf das Aufladewalzenkontaktelement 124 beschrieben. Wie in der vergrößerten Ansicht des Aufladewalzenkontaktelements 124 in 30 zu erkennen ist, ist das Aufladewalzenkontaktelement 124 so in den Halter 127 gesetzt, dass es aus dem Halter 127 nach oben herausragen kann, ohne herauszugleiten. Der Halter 127 wird dann an dem elektrischen Substrat 128 befestigt, das an dem Gerätehauptaufbau 14 angebracht ist. Das Kontaktelement 124 ist elektrisch über eine elektrisch leitende Druckschraubenfeder 129 mit dem Leitungsmuster verbunden.
Bevor die in das Bilderzeugungsgerät A eingeführte Prozesskassette B durch den Führungsabschnitt 16a auf eine vorbestimmte Position geführt wird, ragen die Kontaktelemente 123–126 des Bilderzeugungsgeräts A, soweit es ihnen die Federn erlauben, heraus. In diesem Zustand befindet sich keines der Kontaktelemente 123– 126 mit ihren Gegenstücken, d. h. den Kontakten 119–122 der Prozesskassette B in Kontakt. Wenn die Prozesskassette B weiter eingeführt wird, gelangen die Kontaktelemente 123–126 nacheinander mit den entsprechenden Kontakten 119–122 der Prozesskassette B in Kontakt. Wenn die zylinderförmige Führung 13aL der Prozesskassette B dann durch eine zusätzliche Bewegung der Prozesskassette B nach innen in die Positionierungsnut 16b eingepasst wird, werden die Kontaktelemente 123–126 des Gerätehauptaufbaus 14 durch die entsprechenden Kontakte 119–122 der Prozesskassette B entgegen der elastischen Kraft der Druckschraubenfeder 129 in dem Halter 127 nach unten gedrückt. Dadurch nimmt der Kontaktdruck zwischen den Kontaktelementen 123–126 und den entsprechenden Kontakten 119–122 zu.
Wenn die Prozesskassette B bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung durch das Führungsbauteil 16 an eine vorbestimmte Position in dem Gerätehauptaufbau 14 geführt wird, gehen die Kontakte der Prozesskassette B wie oben beschrieben zuverlässig einen Kontakt mit den Kontaktelementen des Gerätehauptaufbaus 14 ein.
Wenn die Prozesskassette B in der vorbestimmten Position eingebaut wird, kommt das in Form einer Plattenfeder vorliegende Erdungskontaktelement 123 mit dem Erdungskontakt 119 in Kontakt, der von der zylinderförmigen Führung 13aL vorragt (11), sodass der Erdungskontakt 119 elektrisch mit dem Erdungskontaktelement 123 verbunden und die lichtempfindliche Trommel 7 dadurch geerdet wird. Der Aufladevorspannungskontakt 120 und das Aufladewalzenkontaktelement 124 werden elektrisch verbunden, sodass eine hohe Spannung (Spannung aus einer mit einer Wechselspannung überlagerten Gleichspannung) auf die Aufladewalze 8 aufgebracht werden kann. Der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und das Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125 gehen miteinander eine elektrische Verbindung ein, sodass eine hohe Spannung auf die Entwicklungswalze 9c aufgebracht werden kann. Der Tonerresterfassungskontakt 122 kommt mit dem Tonererfassungskontaktelement 126 in elektrischen Kontakt, und Informationen, die die Kapazität zwischen der Entwicklungswalze 9c und der Stabantenne 9h (Kontakt 122) wiedergeben, können über den Kontakt 122 zu dem Gerätehauptaufbau 14 übertragen werden.
Abgesehen davon befinden sich die Kontakte 119–122 der Prozesskassette B auf der Bodenseite der Prozesskassette B, sodass die Kontaktzuverlässigkeit zwischen den Kontakten 119–122 und den entsprechenden Kontaktelementen nicht durch die Genauigkeit ihres Lagezusammenhangs in der zu der Richtung des Pfeils X senkrechten Richtung beeinträchtigt wird, in der die Prozesskassette B eingeführt wird.
Darüber hinaus befinden sich sämtliche Kontakte der Prozesskassette B auf einer Seite des Kassettenrahmens. Daher können die mechanischen Elemente und die elektrischen Leitungselemente des Gerätehauptaufbaus 14 und der Prozesskassette B separat voneinander auf den entsprechenden Seiten des Kassettenunterbringungsraums S und der Prozesskassette B positioniert werden, um die Anzahl der Montageschritte zu verringern und die Wartung zu vereinfachen.
Wenn der Deckel 35 nach dem Einführen der Prozesskassette B in den Gerätehauptaufbau 14 geschlossen wird, verbindet sich die Kupplungsvorrichtung auf der Seite der Prozesskassette synchron zu der Bewegung des Deckels 35 mit der Kupplungsvorrichtung auf der Seite des Gerätehauptaufbaus, was der lichtempfindlichen Trommel 7 und dergleichen erlaubt, von dem Gerätehauptaufbau 14 eine Antriebskraft aufzunehmen, um gedreht zu werden.
Da sich sämtliche elektrische Kontakte der Prozesskassette B auf einer Seite des Kassettenrahmens befinden, lässt sich außerdem eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem Gerätehauptaufbau 14 und der Prozesskassette B erreichen.
Darüber hinaus erlaubt die Positionierung jedes elektrischen Kontakts auf die oben beschriebene Weise, die Strecke zu verkürzen, entlang der die entsprechende Elektrode in dem Kassettenrahmen verlegt werden muss.
(Kupplungs- und Antriebsaufbau)
Es wird nun der Aufbau einer Kupplungseinrichtung beschrieben, die einen Antriebskraftübertragungs mechanismus zur Übertragung der Antriebskraft von dem Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts auf die Prozesskassette B darstellt.
11 zeigt eine Längsschnittansicht eines Kupplungsabschnitts, in der die lichtempfindliche Trommel 7 in der Prozesskassette B eingebaut ist.
Wie in 11 zu erkennen ist, ist ein Längsende der in der Prozesskassette B eingebauten lichtempfindlichen Trommel 7 mit einer kassettenseitigen Kupplungseinrichtung versehen. Die Kupplungseinrichtung hat die Form einer Steckkupplungswelle 37 (Rundsäulengestaltung), die an einem Trommelflansch 36 ausgebildet ist, der an diesem einen Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 befestigt ist. Die Endfläche 37a1 des Vorsprungs 37a verläuft parallel zur Endfläche der Steckwelle 37. Die Steckwelle 37 lässt sich mit einem Lager 38 in Eingriff bringen, um als Trommelwelle zu fungieren. In diesem Beispiel bilden der Trommelflansch 36, die Steckkupplungswelle 37 und der Vorsprung 37a eine Einheit. Der Trommelflansch 36 ist mit einem Trommelschrägstirnrad 7b versehen, um die Antriebskraft auf die Entwicklungswalze 9c in der Prozesskassette B zu übertragen. Wie in 11 gezeigt ist, stellt der Trommelflansch 36 daher ein zu einem Stück geformtes Produkt aus Kunststoffharz mit Trommelzahnrad (Schrägstirnrad) 7b, Steckwelle 37 und Vorsprung 37a dar, das ein Antriebskraftübertragungsteil bildet, dessen Funktion es ist, eine Antriebskraft zu übertragen.
Der Vorsprung 37a hat die Gestalt eines verdrehten Prismas und genauer den Querschnitt eines im Wesentlichen gleichseitigen Dreiecks und ist in geringem Maße sanft in Axialrichtung verdreht. Der Eckenabschnitt des Prismas ist abgerundet. Die zum Eingriff mit dem Vorsprung 37a dienende Vertiefung 39a hat im Querschnitt eine mehreckige Form und ist in geringem Maße sanft in Axialrichtung verdreht. Der Vorsprung 37a und die Vertiefung 39a sind in der gleichen Richtung im gleichen Ausmaß verdreht. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Vertiefung 39a im Schnitt eine im Wesentlichen dreieckige Form. Die Vertiefung 39a befindet sich in einer Buchsenkupplungswelle 39b, die mit einem Zahnrad 43 im Gerätehauptaufbau 14 eine Einheit bildet. Die Buchsenkupplungswelle 39b lässt sich drehen und relativ zum Gerätehauptaufbau 14 in Axialrichtung bewegen. Wenn bei diesem Beispielaufbau die Prozesskassette B am Gerätehauptaufbau 14 befestigt wird, dringt der Vorsprung 37a in die im Hauptaufbau 14 vorgesehene Vertiefung 39a ein. Wenn die Vertiefung 39a zu drehen beginnt, gelangen die Vertiefung 39a und der Vorsprung 37a miteinander in Eingriff. Wenn die Drehkraft der Vertiefung 39a auf den Vorsprung 37a übertragen wird, berühren sich gegenseitig die Kantenlinien 37a2 des in Form eines im Wesentlichen gleichseitigen Dreiecks vorliegenden Vorsprungs 37a und die Innenflächen 39a2 der Vertiefung 39a gleichmäßig, sodass die Achsen ausgerichtet werden. Damit dies geschieht, ist der Durchmesser des Umkreises R0 des Steckkupplungsvorsprungs 37a größer als der Inkreis R1 der Buchsenkupplungsvertiefung 39a und kleiner als der Umkreis R2 der Buchsenkupplungsvertiefung 39a. Die Verdrehung erzeugt eine Kraft, die den Vorsprung 37a zur Vertiefung 39a zieht, sodass die Endfläche des Vorsprungs 37a1 an den Boden 39a1 der Vertiefung 39a stößt. Es wird also eine Schubkraft erzeugt, die das Trommelzahnrad 7b in die Richtung des Pfeils d drängt, sodass die mit dem Vorsprung 37a eine Einheit bildende lichtempfindliche Trommel 7 sowohl in Axial- wie auch in Radialrichtung stabil im Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts positioniert wird.
In diesem Beispiel verläuft die Verdrehungsrichtung des Vorsprungs 37a von der lichtempfindlichen Trommel 7 aus gesehen vom Bodenrumpf des Vorsprungs 37a zu dessen freien Ende entgegen der Drehrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7, während die Verdrehungsrichtung der Vertiefung 39a vom Einlass der Vertiefung 39a aus nach innen entgegengesetzt verläuft und die Verdrehungsrichtung des Trommelzahnrads 7b des Trommelflansches 36 entgegen der Verdrehungsrichtung des Vorsprungs 37a verläuft.
Die Steckwelle 37 und der Vorsprung 37a sind so auf dem Trommelflansch 36 angeordnet, dass sie mit der Achse der lichtempfindlichen Trommel 7 gleichachsig sind, wenn der Trommelflansch 36 am Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 angebracht wird. Mit 36b ist ein Eingriffsabschnitt bezeichnet, der in die Innenseite des Trommelzylinders 7d eingreift, wenn der Trommelflansch 36 an der lichtempfindlichen Trommel 7 angebracht wird. Der Trommelflansch 36 wird an der lichtempfindlichen Trommel 7 durch Quetschen oder Kleben angebracht. Der Umfang des Trommelzylinders 7d ist mit einer lichtempfindlichen Schicht 7e überzogen.
Die Prozesskassette B dieses Ausführungsbeispiels lässt sich wie gesagt wie folgt beschreiben:
Prozesskassette, die sich lösbar an einem Hauptaufbau 14 eines Bilderzeugungsgeräts befestigen lässt, wobei der Hauptaufbau einen Motor 61, ein hauptaufbauseitiges Zahnrad 43 zur Aufnahme einer Antriebskraft von dem Motor 61 und ein von verdrehten Flächen begrenztes Loch 39a aufweist, das mit dem Zahnrad 43 im Wesentlichen gleichachsig ist; eine elektrofotografische lichtempfindliche Trommel 7;
eine auf die lichtempfindliche Trommel 7 wirkende Prozesseinrichtung (8, 9, 10); und
einen verdrehten Vorsprung 37, der sich mit den verdrehten Flächen in Eingriff bringen lässt und sich an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel 7 befindet, wobei, wenn sich das hauptaufbauseitige Zahnrad 43 bei miteinander in Eingriff stehendem Loch 39a und Vorsprung 37 dreht, durch das Ineinandergreifen des Lochs 39a und des Vorsprungs 37 von dem Zahnrad 43 eine Drehantriebskraft auf die lichtempfindliche Trommel 7 übertragen wird.
Der verdrehte Vorsprung 37 befindet sich an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel 7 und hat einen nicht runden Querschnitt, der im Wesentlichen gleichachsig zur Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 7 ist, wobei der Vorsprung 37 der lichtempfindlichen Trommel 7 eine solche Abmessung und ein solchen Aufbau hat, dass er bezogen auf die Vertiefung 39a des drehbaren Antriebsbauteils (hauptaufbauseitigen Zahnrads 43) eine erste Relativdrehposition, in der zwischen diesen eine Relativdrehbewegung erlaubt ist, und bezogen auf die Vertiefung 39a des drehbaren Antriebsbauteils eine zweite Relativdrehposition einnimmt, in der eine Relativdrehbewegung in eine Drehrichtung verhindert wird, während die Drehachse des drehbaren Antriebsbauteils und die Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 7 im Wesentlichen in Übereinstimmung sind.
Wie bereits vorstehend beschrieben wurde, ist an dem anderen Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 ein Stirnrad 7n angebracht.
Beispiele für das Material des Stirnrads 7n und des Trommelflansches 36 sind Polyacetal, Polycarbonat, Polyamid und Polybutylenterephthalat oder ein anderes Harzmaterial. Doch kann auch ein anderes Material verwendet werden.
Um den Vorsprung 37a der Steckkupplungswelle 37 der Prozesskassette B herum ist gleichachsig zur Steckwelle 37 ein zylinderförmiger Vorsprung 38a (zylinderförmige Führung 13aR) vorgesehen, der mit einem am Reinigungsrahmen 13 befestigten Lager 38 eine Einheit bildet. Dadurch ist der Vorsprung 37a der Steckkupplungswelle 37 geschützt, wenn die Prozesskassette B beispielsweise eingebaut oder ausgebaut wird, und wird deswegen nicht beschädigt oder verformt. Auf diese Weise kann während des Antriebs durch die Kupplung ein mögliches Spiel oder eine Schwingung aufgrund einer Beschädigung des Vorsprungs 37a verhindert werden.
Das Lager 38 kann als Führungselement dienen, wenn die Prozesskassette B bezogen auf den Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts eingebaut oder ausgebaut wird. So gelangen, wenn die Prozesskassette B am Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts befestigt wird, der Vorsprung 38a des Lagers 38 und der Seitenführungsabschnitt 16c des Hauptaufbaus in Kontakt, wobei der Vorsprung 38a dazu dient, die Prozesskassette B an der Befestigungsposition (Führung 13aR) zu positionieren, um den Einbau und Ausbau der Prozesskassette B bezogen auf den Gerätehauptaufbau 14 zu erleichtern. Wenn die Prozesskassette B in der Einbauposition befestigt ist, wird der Vorsprung 38a von der in dem Führungsabschnitt 16c ausgebildeten Positionierungsnut 16d getragen.
Zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7, dem Trommel flansch 36 und der Steckkupplungswelle 37 besteht der in 11 gezeigte Zusammenhang. So gilt insbesondere H > F ≧ M und E > N, wobei H der Außendurchmesser der lichtempfindlichen Trommel 7, E der Kreisdurchmesser auf Fußhöhe des Trommelzahnrads 7b, F der Durchmesser des Lagers der lichtempfindlichen Trommel 7 (Außendurchmesser des Wellenabschnitts der Steckkupplungswelle 37 und Innendurchmesser des Lagers 38), M der Umkreisdurchmesser des Steckkupplungsvorsprungs 37a und N der Durchmesser des Eingriffsabschnitts zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und dem Trommelflansch 36 (Innendurchmesser der Trommel) ist .
Im Vergleich zu dem Fall, dass der Trommelzylinder 7d gelagert wird, kann durch H > F das Gleitlastmoment reduziert werden, während durch F ≧ M angesichts dessen, dass die Form bei der Formung des Flanschabschnitts normalerweise in Richtung des Pfeils P in der Figur geteilt wird, der Formaufbau vereinfacht werden kann, da es keinen Unterschneidungsabschnitt gibt.
Durch E > N wird die Formstruktur des Zahnradabschnitts in Einbaurichtung der Prozesskassette B betrachtet über der linken Form ausgebildet und kann die rechte Form daher vereinfacht werden, damit sich die Haltbarkeit der Form verbessert.
Der Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts ist mit einer Hauptaufbaukupplungseinrichtung versehen, bei der sich die Buchsenkupplungswelle 39b (Rundsäulengestaltung) an einer mit der Drehachse der lichtempfindlichen Trommel übereinstimmenden Position befindet, wenn die Prozesskassette B eingeführt ist (11, 25). Die Buchsenkupplungswelle 39b entspricht wie in 11 gezeigt einer Antriebswelle, die mit einem großen Zahnrad 43 eine Einheit bildet, das die Antriebskraft von dem Motor 61 auf die lichtempfindliche Trommel 7 überträgt. Die Buchsenwelle 39b ragt am Drehpunkt des großen Zahnrads 43 von der Seitenkante des großen Zahnrads 43 hervor. In diesem Beispiel sind das große Zahnrad 43 und die Buchsenkupplungswelle 39b zu einem Stück geformt.
Das große Zahnrad 43 im Hauptaufbau 14 ist ein Schrägstirnrad, das sich mit einem kleinen Schrägstirnrad 62 kämmend in Eingriff befindet, das an der Welle 61a des Motors 61 befestigt ist oder mit diesem eine Einheit bildet. Deren Verdrehungsrichtungen und Neigungswinkel sind derart, dass die Buchsenwelle 39b bei der Übertragung der Antriebskraft von dem kleinen Zahnrad 62 durch die erzeugte Schubkraft zur Steckwelle 37 bewegt wird. Wenn der Motor 61 zur Bilderzeugung angetrieben wird, bewegt sich die Buchsenwelle 39b daher durch die Schubkraft zur Steckwelle 37 hin, sodass die Vertiefung 39a und der Vorsprung 37a ineinander greifen. Die am Ende der Buchsenwelle 39b vorgesehene Vertiefung 39a stimmt mit dem Drehpunkt der Buchsenwelle 39b überein.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Antriebskraft von dem kleinen Zahnrad 62 der Motorwelle 61a auf das große Zahnrad 43 übertragen, doch könnte sie auch über ein Untersetzungsgetriebe, eine Riemen/Rad-Einrichtung, einige Reibungswalzen oder eine Kombination aus Zahnriemen und Rad übertragen werden.
Unter Bezugnahme auf die 24 und die 27 bis 29 folgt nun eine Beschreibung eines Aufbaus, der die Vertiefung 39a und den Vorsprung 37a im Zusammenhang mit dem Schließvorgang der sich öffnen lassenden Abdeckung 35 ineinander greifen lässt.
Wie in 29 gezeigt ist, ist zwischen dem großen Zahnrad 43 und der Seitenplatte 66 im Hauptaufbau 14 eine Seitenplatte 67 angebracht, und wird die Buchsenkupplungswelle 39b, die mit dem großen Zahnrad 43 eine gleichachsige Einheit bildet, drehbar von den Seitenplatten 66, 67 getragen. Zwischen dem großen Zahnrad 43 und der Seitenplatte 66 sind eng eine Außennocke 63 und eine Innennocke 64 eingeschoben. Die Innennocke 64 ist an der Seitenplatte 66 angebracht, während die Außennocke 63 drehbar mit der Buchsenkupplungswelle 39b in Eingriff steht. Die Oberflächen der Außennocke 63 und der Innennocke 64, die im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung angeordnet und einander zugewandt sind, bilden Nockenflächen und zur Buchsenkupplungswelle 39b gleichachsige Schraubenflächen und berühren einander. Zwischen dem großen Zahnrad 43 und der Seitenplatte 67 ist eine Druckschraubenfeder 68 zusammengedrückt und um die Buchsenkupplungswelle 39b herum montiert.
Wie in 27 gezeigt ist, ragt vom Außenumfang der Außennocke 63 in Radialrichtung ein Arm 63a vor und ist ein Ende des Arms 63a an einer Stelle, die zur Öffnungsseite entgegengesetzt ist, wenn die sich öffnen lassende Abdeckung 35 geschlossen ist, durch einen Stift 65a mit einem Ende einer Verbindung 65 gekoppelt. Das andere Ende der Verbindung 65 ist mit einem Ende des Arms 63a durch einen Stift 65b verbunden.
28 zeigt eine Ansicht, wie sie sich von der rechten Seite in 27 ergibt, wenn die sich öffnen lassende Abdeckung 35 geschlossen ist, wobei sich die Verbindung 65, die Außennocke 63 und dergleichen dann in den in der Figur gezeigten Positionen befinden, in denen der Steckkupplungsvorsprung 37a und die Vertiefung 39a so ineinander greifen, dass die Antriebskraft von dem großen Zahnrad 43 auf die lichtempfindliche Trommel 7 übertragen werden kann. Wenn die sich öffnen lassende Abdeckung 35 geöffnet wird, dreht sich der Stift 65a um den Drehpunkt 35a nach oben, sodass der Arm 63a durch die Verbindung 65 nach oben gezogen wird und sich die Außennocke 63 dreht. Auf diese Weise kommt es zwischen der Außennocke 63 und der Innennocke 64 zu einer Relativgleitbewegung, die das große Zahnrad 43 von der lichtempfindlichen Trommel 7 wegbewegt. Gleichzeitig wird das große Zahnrad 43 von der Außennocke 63 weggedrückt und bewegt sich auf die zwischen der Seitenplatte 67 und dem großen Zahnrad 39 eingebaute Druckschraubenfeder 68 zu, wodurch die Buchsenkupplungsvertiefung 39a wie in 29 gezeigt von dem Steckkupplungsvorsprung 37a weggerückt wird, sodass die Kupplung gelöst wird und die Prozesskassette B ausbaubereit ist.
Wenn die sich öffnen lassende Abdeckung 35 dagegen geschlossen wird, dreht sich der Stift 65a, der die Verbindung 65 mit der sich öffnen lassenden Abdeckung 35 verbindet, um den Drehpunkt 35a herum nach unten und bewegt sich die Verbindung 65 nach unten, sodass sie den Arm 63a nach unten drückt und die Außennocke 63 in die Gegenrichtung dreht, wodurch sich das große Zahnrad 43 durch die Feder 68 nach links in die in 28 gezeigte Position bewegt. Dadurch gelangt das große Zahnrad 43 erneut in die Position von 28 und greifen die Buchsenkupplungsvertiefung 39a und der Steckkupplungsvorsprung 37a ineinander, sodass erneut Antriebskraftübertragungsbereitschaft hergestellt wird. Die Ausbaubereitschaft und die Antriebskraftübertragungsbereitschaft der Prozesskassette B werden daher durch das Öffnen und Schließen der sich öffnen lassenden Abdeckung 35 erreicht. Wenn sich die Außennocke 63 beim Schließen der sich öffnen lassenden Abdeckung 35 in die Gegen richtung dreht, um das große Zahnrad 43 von links in die Position von 28 zu bewegen, können die Buchsenkupplungswelle 39b und die Endfläche der Steckkupplungswelle 37 aneinander stoßen, sodass der Steckkupplungsvorsprung 37a und die Buchsenkupplungsvertiefung 39a nicht ineinander greifen. Allerdings gelangen sie, wie nachstehend beschrieben ist, miteinander in Eingriff, sobald das Bilderzeugungsgerät A startet.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel also die Prozesskassette B in den Gerätehauptaufbau 14 eingebaut oder aus diesem ausgebaut wird, wird die sich öffnen lassende Abdeckung 35 geöffnet. Im Zusammenhang mit dem Öffnen und Schließen der sich öffnen lassenden Abdeckung 35 wird die Buchsenkupplungsvertiefung 39a in die horizontale Richtung (Richtung des Pfeils j) bewegt. Wenn die Prozesskassette B in den Hauptaufbau 14 eingebaut oder aus ihm ausgebaut wird, stehen die Kupplung (37a, 39a) des Hauptaufbaus 14 und der Prozesskassette B nicht in Eingriff. Dadurch lässt sich der Ein- und Ausbau der Prozesskassette B bezogen auf den Hauptaufbau 14 problemlos durchführen. In diesem Beispiel wird die Buchsenkupplungsvertiefung 39a durch das große Zahnrad 43, gegen das die Druckschraubenfeder 68 drängt, gegen die Prozesskassette B gedrängt. Wenn der Steckkupplungsvorsprung 37a und die Vertiefung 39a miteinander in Eingriff zu bringen sind, können sie aneinander stoßen und greifen daher nicht richtig ineinander. Wenn allerdings nach dem Einbau der Prozesskassette B in den Hauptaufbau 14 der Motor 61 das erste Mal dreht, dreht sich auch die Buchsenkupplungsvertiefung 39a, wodurch augenblicklich ein Eingriff zustande kommt.
Es folgt nun eine Beschreibung, wie der Vorsprung 37a und die Vertiefung 39a gestaltet sind, die den Eingriffs abschnitt der Kupplungseinrichtung bilden.
Die im Hauptaufbau 14 befindliche Buchsenkupplungswelle 39b lässt sich zwar wie vorstehend beschrieben in der Axial-, nicht aber in der Radialrichtung (Radialrichtung) bewegen. Die Prozesskassette B lässt sich, wenn sie in den Hauptaufbau eingebaut wird, in ihrer Längsrichtung und in der Kassetteneinbaurichtung (Richtung X (9)) bewegen. In der Längsrichtung kann sich die Prozesskassette B zwischen den Führungsbauteilen 16R, 16L bewegen, die sich in dem Kassetteneinbauraum S befinden.
Wenn die Prozesskassette B am Hauptaufbau 14 befestigt wird, wird ein Abschnitt der zylinderförmigen Führung 13aL (6, 7 und 9), die an dem am anderen Längsende des Reinigungsrahmens 13 angebrachten Flansch ausgebildet ist, im Wesentlichen ohne Spalt in die Positionierungsnut 16b (9) des Hauptaufbaus 14 eingepasst, um eine korrekte Positionierung zu erreichen, und wird das an der lichtempfindlichen Trommel 7 angebrachte Stirnrad 7n mit einem (nicht gezeigten) Zahnrad zur Übertragung der Antriebskraft auf die Transportwalze 4 in kämmenden Eingriff gebracht. Andererseits wird an einem der Längsenden (Antriebsseite) der lichtempfindlichen Trommel 7 eine an dem Reinigungsrahmen 13 ausgebildete zylinderförmige Führung 13aR von der in dem Hauptaufbau 14 vorgesehenen Positionierungsnut 16d getragen.
Dadurch, dass die zylinderförmige Führung 13aR von der Positionierungsnut 16d des Hauptaufbaus 14 getragen wird, stimmen die Trommelwelle 7a und die Buchsenwelle 39b mit einer Abweichung von nicht mehr als 2,00 mm überein, sodass beim Verkupplungsvorgang eine erste Ausrichtungsfunktion erreicht wird.
Durch das Schließen der sich öffnen lassenden Abdeckung 35 bewegt sich die Buchsenkupplungsvertiefung 39a horizontal und dringt in den Vorsprung 37a ein.
Die Positionierung und Antriebskraftübertragung erfolgen dann an der Antriebsseite (Kupplungsseite) wie folgt.
Wenn sich der Antriebsmotor 61 des Hauptaufbaus 14 dreht, bewegt sich die Buchsenkupplungswelle 39b zur Steckkupplungswelle 37 hin (entgegen dem Pfeil d in 11), und wenn zwischen dem Steckkupplungsvorsprung 37a und der Vertiefung 39a die Phasenausrichtung erreicht ist (da der Vorsprung 37a und die Vertiefung 39a in diesem Ausführungsbeispiel die Gestalt eines im Wesentlichen gleichseitigen Dreiecks haben, wird die Phasenausrichtung jedes Mal nach 120° Drehung erreicht), greifen sie ineinander, sodass die Drehkraft von dem Hauptaufbau 14 auf die Prozesskassette B übertragen wird (vom in 29 gezeigten Zustand zum in 28 gezeigten Zustand).
Die gleichseitigen Dreiecke des Steckkupplungsvorsprungs 37a und der Vertiefung 39a sind unterschiedlich groß. Genauer gesagt ist der Querschnitt der dreieckigen Vertiefung der Buchsenkupplungsvertiefung 39a größer als der Querschnitt des dreieckigen Vorsprungs des Steckkupplungsvorsprungs 37a, weswegen sie problemlos in Eingriff gebracht werden können.
Die Untergrenze des Inkreisdurchmessers der Dreieckform des Vorsprungs beträgt in Anbetracht der benötigten Steifheit etwa 8,0 mm und bei diesem Ausführungsbeispiel 8,5 mm, während der Inkreisdurchmesser der Dreieckform der Vertiefung 9,5 mm beträgt, sodass der Spalt 0,5 mm groß ist.
Damit sich ein Kupplungseingriff mit kleinem Spalt ergibt, sollte bereits vor dem Eingriff ein gewisses Maß an Übereinstimmung erreicht sein.
Um die für den Eingriff mit einem 0,5 mm großen Spalt wünschenswerte Konzentrizität von 1,0 mm zu erreichen, hat der Vorsprung 38a des zylinderförmigen Lagers bei diesem Ausführungsbeispiel eine größere Vorsprungslänge als der Steckkupplungsvorsprung 37a und wird der Außenumfang der Buchsenwelle 39a von mehr als zwei vorspringenden, im Lagervorsprung 38a vorgesehenen Führungen 13aR4 geführt, wodurch die Gleichachsigkeit vor dem Kupplungseingriff zwischen dem Vorsprung 37 und der Buchsenwelle 39a bei weniger als 1,0 mm gehalten wird, um so die Eingriffswirkung der Kupplung zu stabilisieren (zweite Ausrichtungsfunktion).
Wenn der Bilderzeugungsbetrieb beginnt, dreht sich die Buchsenkupplungswelle 39b, während sich der Steckkupplungsvorsprung 37a in der Vertiefung 39a befindet, und werden die Innenflächen der Buchsenkupplungsvertiefung 39a dazu gebracht, an den drei Kantenlinien des in Form eines im Wesentlichen gleichseitigen Dreiecks vorliegenden Prismas des Vorsprungs 37a anzuliegen, sodass die Antriebskraft übertragen wird. Gleichzeitig bewegt sich die Steckkupplungswelle 37 und richtet sich an der Buchsenwelle 39b aus, sodass die Innenflächen der Buchsenkupplungsvertiefung 39a des regulären Prismas gleichmäßig mit den Kantenlinien des Vorsprungs 37a in Kontakt gelangen.
Ruf diese Weise kommt es durch die Betätigung des Motors 61 zu einer selbsttätigen Ausrichtung zwischen der Steckkupplungswelle 37 und der Buchsenwelle 39b. Durch die auf die lichtempfindliche Trommel 7 übertragene Antriebskraft tendiert die Prozesskassette B zur Drehung, wodurch die auf der Oberseite des Reinigungsrahmens 13 der Prozesskassette B ausgebildete Regulierungsanlage 13j (4, 5, 6, 37) gegen das am Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts befestigte Fixierbauteil 25 ( 9, 10 und 30) gedrängt wird, sodass die Prozesskassette B bezogen auf den Hauptaufbau 14 korrekt positioniert wird.
Wenn kein Antrieb erfolgt (Bilderzeugungsvorgang wird nicht durchgeführt), ist zwischen dem Steckkupplungsvorsprung 37a und der Vertiefung 39a in Radialrichtung der Spalt vorhanden, sodass das Ineingriff- und Inausgriffbringen der Kupplung leicht fällt. Wenn der Antrieb erfolgt, stabilisiert sich die Drängkraft, sodass sich ein Spiel oder eine Schwingung unterdrücken lässt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel haben der Steckkupplungsvorsprung und die Vertiefung im Wesentlichen die Form eines gleichseitigen Dreiecks, doch lassen sich die gleichen Wirkungen auch dann erzielen, wenn sie einen im Wesentlichen regelmäßigen mehreckigen Aufbau haben. Ein im Wesentlichen regelmäßiger mehreckiger Aufbau ist deswegen wünschenswert, weil dann die Positionierung mit hoher Genauigkeit vollzogen werden kann, doch stellt dies keine Beschränkung dar und kann auch eine andere mehreckige Form verwendet werden, bei der mit Axialkraft ein Eingriff erreicht wird. Der Steckkupplungsvorsprung kann die Form eines Außengewindes mit großer Steigung haben und die Buchsenkupplungsvertiefung die Form eines dazu passenden Innengewindes. In diesem Fall entsprechen ein dreieckiges Außen- und Innengewinde mit drei Führungen dem obigen Steckkupplungsvorsprung und der obigen Buchsenvertiefung.
Wenn der Steckkupplungsvorsprung und die Buchsen vertiefung verglichen werden, wird der Vorsprung leichter beschädigt und hat eine geringere mechanische Festigkeit. Angesichts dessen ist der Steckkupplungsvorsprung bei diesem Ausführungsbeispiel in der austauschbaren Prozesskassette B vorgesehen, während die Buchsenkupplungsvertiefung im Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts vorgesehen ist, der eine höhere Haltbarkeit als die Prozesskassette haben muss. Allerdings kann auch die Prozesskassette B eine Vertiefung aufweisen und der Hautaufbau dementsprechend den Vorsprung.
33 zeigt in einer Perspektivansicht die Einzelheiten zum Zusammenbau des rechten Führungsbauteils 13R mit dem Reinigungsrahmen 13; 34 eine Längsschnittansicht, in der das rechte Führungsbauteil 13R am Reinigungsrahmen 13 befestigt ist; und 35 einen Teil der rechten Seite des Reinigungsrahmens 13. 35 entspricht dabei einer Seitenansicht, die den Umriss eines Befestigungsabschnitts für das Lager 38 zeigt, das mit dem rechten Führungsbauteil 13R eine Einheit bildet.
Es folgt nun eine Beschreibung, wie das rechte Führungsbauteil 13R (38) mit dem damit eine Einheit bildenden Lager 38 an dem in 11 gezeigten Reinigungsrahmen 13 befestigt wird und wie die lichtempfindliche Trommel 7 an dem Reinigungsrahmen 13 befestigt wird.
Die Rückseite des rechten Führungsbauteils 13R weist ein damit eine Einheit bildendes Lager 38 auf, das wie in den 33, 34 gezeigt gleichachsig zur zylinderförmigen Führung 13aR ist und einen kleinen Durchmesser hat. Das Lager 38 geht über ein Scheibenelement 13aR3, das an einem axial (in Längsrichtung) mittleren Abschnitt der zylinderförmigen Führung 38aR vorgesehen ist, in ein zylinderförmiges Ende über. Zwischen dem Lager 38 und der zylinderförmigen Führung 13aR ist eine kreisförmige Nut 38aR4 ausgebildet, die sich in das Innere Reinigungsrahmens 13 öffnet.
Wie in den 33, 35 gezeigt ist, hat die Seitenfläche des Reinigungsrahmens 13 für die Aufnahme des Lagers ein teilweise kreiszylinderförmiges Loch 13a und weist der zum Kreis fehlende Abschnitt 13h1 einander zugewandte Endabschnitte mit einem Spalt dazwischen auf, der kleiner als der Durchmesser des Lagerbefestigungslochs 13h und größer als der Durchmesser der vorspringenden Kupplungswelle 37 ist. Da die vorspringende Kupplungswelle 37 mit dem Lager 38 in Eingriff steht, ist sie von dem Lagerbefestigungsloch 13h beabstandet. Ein Positionierungsstift 13h2 bildet mit der Seitenfläche des Reinigungsrahmens 13 eine Einheit und wird eng in den Flansch 13aR1 des Führungsbauteils 13R eingepasst. Dadurch kann die als eine Einheit vorliegende lichtempfindliche Trommel 7 in der die Axialrichtung (Längsrichtung) kreuzenden Querrichtung in den Reinigungsrahmen 13 eingebaut werden und wird die Position des rechten Führungsbauteils 13R, wenn das rechte Führungsbauteil 13R in Längsrichtung an dem Reinigungsrahmen 13 befestigt wird, in Bezug auf den Reinigungsrahmen korrekt festgelegt.
Wenn die Einheit der lichtempfindlichen Trommel 7 an dem Reinigungsrahmen 13 befestigt werden soll, wird die Einheit der lichtempfindlichen Trommel 7, wie in 33 gezeigt ist, in die die Längsrichtung kreuzende Richtung bewegt, um sie in das Lagerbefestigungsloch 13h einzuführen, während die Steckkupplungswelle 37 mit dem innerhalb des Reinigungsrahmens 13 liegenden Trommelzahnrad 7b durch den zum Kreis fehlenden Abschnitt 13h1 bewegt wird. In diesem Zustand wird die Trommelwelle 7a, die mit der in 11 gezeigten linken Führung 13aL eine Einheit bildet, durch eine Seitenkante 13k des Reinigungsrahmens 13 eingeführt, damit sie mit dem Stirnrad 7n in Eingriff kommt, und wird ein Schräubchen 13d durch den Flansch 29 der Führung 13aL hindurch in den Reinigungsrahmen 13 geschraubt, um die Führung 13aL auf diese Weise am Reinigungsrahmen festzumachen, sodass ein Endabschnitt der lichtempfindlichen Trommel 7 abgestützt ist.
Dann wird der Außenumfang des mit dem rechten Führungsbauteil 13R eine Einheit bildenden Lagers 38 in das Lagerbefestigungsloch 13h eingepasst und der Innenumfang des Lagers 38 mit der Steckkupplungswelle 37 in Eingriff gebracht, und der Positionierungsstift 13h2 wird dann in das Loch des Flansches 13aR1 des rechten Führungsbauteils 13R eingepasst. Schließlich wird ein Schräubchen 13aR2 durch den Flansch 13aR1 in den Reinigungsrahmen 13 eingeschraubt, wodurch das rechte Führungsbauteil 13R am Reinigungsrahmen festgemacht wird.
Auf diese Weise wird die lichtempfindliche Trommel 7 korrekt und sicher am Reinigungsrahmen 13 festgemacht. Da die lichtempfindliche Trommel 7 in dem Reinigungsrahmen 13 in der die Längsrichtung kreuzenden Richtung eingebaut wird, vereinfacht sich der Längsendenaufbau und kann die Längsabmessung des Reinigungsrahmens 13 verkleinert werden. Dadurch kann der Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts kleiner gestaltet werden. Die zylinderförmige Führung 13aL hat einen großen Flansch 29, der fest angebracht an dem Reinigungsrahmen 13 anliegt, und die mit dem Flansch 29 eine Einheit bildende Trommelwelle 7a ist eng in den Reinigungsrahmen 13 eingepasst. Die rechte zylinderförmige Führung 13aR ist gleichachsig zu dem die lichtempfindliche Trommel 7 tragenden Lager 38 und bildet mit ihm eine Einheit. Das Lager 38 greift in das Lagerbefestigungsloch 13h des Reinigungsrahmens 13 ein, weswegen die lichtempfindliche Trommel 7 korrekt senkrecht zu der Zuführrichtung des Aufzeichnungsmaterials 2 positioniert werden kann.
Die linke zylinderförmige Führung 13aL, der großflächige Flansch 29 und die von dem Flansch 29 vorragende Trommelwelle 7a sind aus einstückigem Metall, weswegen die Position der Trommelwelle 7a korrekt ist und sich eine bessere Haltbarkeit ergibt. Die zylinderförmige Führung 13aL verschleißt auch dann nicht, wenn die Prozesskassette B wiederholt in den Hauptaufbau 14 des Bilderzeugungsgeräts eingebaut oder aus ihm ausgebaut wird. Wie zuvor im Zusammenhang mit den elektrischen Kontakten beschrieben wurde, ist die elektrische Erdung der lichtempfindlichen Trommel 7 einfach aufgebaut. Die rechte zylinderförmige Führung 13aL hat einen größeren Durchmesser als das Lager 38, und das Lager 38 und die zylinderförmige Führung 13aR sind durch das Scheibenelement 13aR3 gekoppelt. Die zylinderförmige Führung 13aR ist mit dem Flansch 13aR1 gekoppelt, sodass sich die zylinderförmige Führung 13aR und das Lager 38 gegenseitig verstärken und versteifen. Da die rechte zylinderförmige Führung 13aR einen großen Durchmesser hat, ist sie gegenüber dem bezogen auf das Bilderzeugungsgerät wiederholten Ein- und Ausbau der Prozesskassette B genügend haltbar, obwohl sie aus Kunstharzmaterial besteht.
Die 36, 37 zeigen in Längsrichtung auseinander gezogene Ansichten, die ein weiteres Verfahren zeigen, das mit dem rechten Führungsbauteil 13R eine Einheit bildende Lager 38 an dem Reinigungsrahmen 13 zu befestigen.
Dabei handelt es sich um schematische Ansichten, die hauptsächlich das Lager 38 der lichtempfindlichen Trommel 7 zeigen.
Wie in 36 gezeigt ist, ist eine Rippe 13h3 vorgesehen, die in Umfangsrichtung an der Außenkante des Lagerbefestigungslochs 13h verläuft, und ist der Außenumfang der Rippe 13h3 Teil eines zylinderförmigen Aufbaus. In diesem Beispiel ist ein über das Scheibenelement 13aR3 der Flansches 13aR1 hinauslaufender Abschnitt der rechten zylinderförmigen Führung 13aR eng um den Außenumfang der Rippe 13h3 herum montiert. Der Lagerbefestigungsabschnitt 13h des Lagers 38 und der Außenumfang des Lagers 38 werden lose in Passung gebracht. Obwohl der Lagerbefestigungsabschnitt 13h bei diesem Aufbau wegen des zum Kreis fehlenden Abschnitts 13h1 nicht durchgängig ist, lässt sich das Öffnen des zum Kreis fehlenden Abschnitts 13h1 verhindern.
Zu dem gleichen Zweck können an dem Außenumfang der Rippe 13h3, wie in 34 gezeigt ist, mehrere Einengungsansätze 13h4 vorgesehen werden.
Der Einengungsansatz 13h4 wird durch eine Metallform mit beispielsweise der folgenden Genauigkeit hergestellt: IT-Toleranz 9. Grad für den Umkreisdurchmesser und Konzentrizität –0,01 mm oder weniger bezogen auf den Innenumfang des Befestigungslochs 13h.
Wenn das Trommellager 38 am Reinigungsrahmen 13 befestigt wird, engt die dem Außenumfang gegenüberliegende Innenumfangsfläche 13aR5 der Trommelwelle 38 den Einengungsansatz 13h4 des Reinigungsrahmens 13 ein, während das Befestigungsloch 13h des Reinigungsrahmens 13 und der Außenumfang des Lagers 38 in Eingriff gebracht werden, sodass während des Zusammenbaus eine mögliche Fehl ausrichtung durch das Öffnen des zum Kreis fehlenden Abschnitts 13h1 verhindert werden kann.
(Aufbau zur Verbindung des Reinigungskammerrahmens (Trommelkammerrahmens) und Bildentwicklungskammerrahmens)
Wie zuvor erläutert wurde, werden der Reinigungskammerrahmen 13 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 der Prozesskassette B erst dann vereinigt, wenn die Aufladewalze 8 und die Reinigungseinrichtung 10 in den Reinigungskammerrahmen 13 eingebaut worden sind und die Entwicklungseinrichtung 9 in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingebaut worden ist.
Die Hauptmerkmale des Aufbaus, der den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 vereint, werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die 12, 13 und 32 beschrieben. In der folgenden Beschreibung stehen "rechte Seite und linke Seite" bezogen auf die Richtung, in der das Aufzeichnungsmedium 2 transportiert wird, für die von oben aus gesehen rechte und linke Seite.
Die in den Hauptaufbau 14 eines elektrofotografischen Bilderzeugungsgeräts einbaubare und aus ihr entfernbare Prozesskassette umfasst: eine elektrofotografische lichtempfindliche Trommel 7; eine Entwicklungseinrichtung 9 zur Entwicklung eines auf der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugten Latentbilds; einen die Entwicklungseinrichtung 9 tragenden Bildentwicklungskammerrahmen 12; einen die elektrofotografische lichtempfindliche Trommel 7 tragenden Trommelkammerrahmen 13; einen einen Toneraufbewahrungsabschnitt aufnehmenden Tonerkammerrahmen 11; eine Druckschraubenfeder, bei der ein Ende an dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 angebracht ist und sich oberhalb eines der Längsenden der Entwicklungseinrichtung befindet und bei der sich das andere Ende in Kontakt mit dem Trommelkammerrahmen 13 befindet; einen ersten Vorsprung (rechter Armabschnitt 19), der von dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 in der zur Längsrichtung zu der Entwicklungseinrichtung 9 senkrechten Richtung vorragt und sich oberhalb des Längsendes der Entwicklungseinrichtung 9 befindet; einen zweiten Vorsprung (linker Armabschnitt 19); ein erstes Loch (rechtes Loch 20) des ersten Vorsprungs; ein zweites Loch (linkes Loch 20) des zweiten Vorsprungs; einen ersten Verbindungsabschnitt (Vertiefungsabschnitt 21 auf der rechten Seite), der sich oberhalb der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel 7 im rechten Längsende des Trommelkammerrahmens 13 befindet und mit dem ersten Vorsprung (Armabschnitt 19 auf der rechten Seite) in Eingriff steht; einen zweiten Verbindungsabschnitt (Vertiefungsabschnitt 21 auf der linken Seite), der sich oberhalb der lichtempfindlichen Trommel 7 im linken Längsende des Trommelkammerrahmens 13 befindet und mit dem zweiten Vorsprung (Armabschnitt 19 auf der linken Seite) in Eingriff steht; ein drittes Loch (das auf der rechten Seite in 12 gezeigte Loch 13e) des ersten Verbindungsabschnitts (Vertiefungsabschnitt 21 auf der rechten Seite); ein viertes Loch (das auf der linken Seite in 12 gezeigte Loch 13e) des zweiten Verbindungsabschnitts (Vertiefungsabschnitt 21 auf der linken Seite); ein erstes Eindringbauteil (Verbindungselement 22 auf der rechten Seite in 12), das bei miteinander verbundenem ersten Vorsprung (rechter Armabschnitt 19) und ersten Verbindungsabschnitt (rechter Vertiefungsabschnitt 21) durch das erste Loch (rechtes Loch 20) und das dritte Loch (rechtes Loch 13e) geht, um den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu verbinden; ein zweites Eindringelement (Verbindungselement 22 auf der linken Seite in 12), das bei miteinander in Eingriff stehendem zweiten Vorsprung (linker Armabschnitt 19) und zweiten Verbindungsabschnitt (linker Vertiefungsabschnitt 21) durch das zweite Loch (linkes Loch 20) und das vierte Loch (linkes Loch 13e) geht, um den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu verbinden.
Der wie oben beschrieben aufgebaute Bildentwicklungskammerrahmen 12 und Trommelkammerrahmen 13 der Prozesskassette B werden durch die folgenden Schritte verbunden: einen ersten Verbindungsschritt zum Verbinden des ersten Vorsprungs (rechter Armabschnitt 19) des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und des ersten Verbindungsabschnitts (rechter Vertiefungsabschnitt 21) des Trommelkammerrahmens 13; einen zweiten Verbindungsschritt zum Verbinden des zweiten Vorsprungs (linker Armabschnitt 19) und des zweiten Verbindungsabschnitts (linker Vertiefungsabschnitt 21); einen ersten Eindringschritt zum Durchstecken des ersten Eindringelements (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) bei miteinander in Eingriff stehendem ersten Vorsprung (rechter Armabschnitt 19) und ersten Verbindungsabschnitt (rechter Vertiefungsabschnitt 21), um den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu verbinden; einen zweiten Eindringschritt zum Durchstecken des zweiten Eindringelements (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) bei miteinander in Eingriff stehendem zweiten Vorsprung (linker Armabschnitt 19) und zweiten Verbindungsabschnitt (linker Vertiefungsabschnitt 21), um den Bildentwicklungskammerrahmen 12 und den Trommelkammerrahmen 13 zu verbinden. Nachdem der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 durch die oben beschriebenen Schritte miteinander verbunden worden sind, bilden sie zusammen die Prozesskassette B.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, lassen sich bei diesem Ausführungsbeispiel der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 leicht verbinden, indem das Verbindungselement 22 einfach durch den jeweiligen Verbindungsabschnitt gesteckt wird, und leicht trennen, indem das Verbindungselement 22 einfach herausgezogen wird.
Bei den oben beschriebenen Schritten umfasst die Entwicklungseinrichtung 9 die Entwicklungswalze 9c im voraus und werden der erste Verbindungsschritt zum Verbinden des ersten Vorsprungs und des ersten Verbindungsabschnitts und der zweite Verbindungsschritt zum Verbinden des zweiten Vorsprungs und des zweiten Verbindungsabschnitts 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 mit der sich bewegenden Entwicklungswalze 9c bewegt wird;
(4) der erste und zweite Vorsprung (Armabschnitte 19 auf der rechten und linken Seite) aufgrund der Drehbewegung des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in den ersten und zweiten Verbindungsabschnitt (Vertiefungen 21 auf der rechten und linken Seite) eindringen;
(5) der erste und zweite Vorsprung (beide Arm abschnitte 19) mit dem ersten und zweiten Verbindungsabschnitt (beide Vertiefungsabschnitte 21) voll in Eingriff gelangen.

Wenn den obigen Schritten strikt gefolgt wird, kann der Armabschnitt 19 durch eine Kreisbewegung der Entwicklungswalze 9c entlang der Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 zum Vertiefungsabschnitt 21 bewegt werden, wobei die Längsenden der lichtempfindlichen Trommel 7 bereits mit der Abstandswalze 9i in Passung gebracht worden sind. Auf diese Weise wird der Punkt festgelegt, an dem der Armabschnitt 19 und der Vertiefungsabschnitt 21 die Verbindung eingehen. Daher kann der Aufbau des Armabschnitts 19 und des Vertiefungsabschnitts 21 so gestaltet werden, dass es leichter fällt, das Loch 20 des Armabschnitts 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und die Löcher 13a der beiden Seitenwände des Vertiefungsabschnitts 21 auszurichten.
Wie bereits erläutert wurde, ist es übliche Praxis, die Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C zu vereinen, nachdem die Bildentwicklungseinheit D durch Verbinden des Tonerkammerrahmens 11 und des Bildentwicklungskammerrahmens 12 ausgebildet worden ist und der Reinigungskammerrahmen 13 und die Aufladewalze 8 zu der Reinigungseinheit C zusammengebaut worden sind.
Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 sind so gestaltet, das die Löcher 20 des ersten und zweiten Vorsprungs und die Löcher 13e des ersten und zweiten Verbindungsabschnitt im Großen und Ganzen aneinander ausgerichtet werden, wenn der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 den oben beschriebenen Schritten folgend miteinander in Kontakt gebracht werden.
Wie in 32 gezeigt ist, bildet das Profil der Spitze 19a des Armabschnitts 19 einen Bogen, dessen Mitte mit der Mitte des Lochs 20 zusammenfällt, und bildet das Profil des Bodenabschnitts 21a des Vertiefungsabschnitts 21 einen Bogen, dessen Mitte mit der Mitte des Lochs 13e zusammenfällt. Der Radius des bogenförmigen Abschnitts der Spitze 19a des Armabschnitts 19 ist etwas kleiner als der Radius des bogenförmigen Bodenabschnitts 21a des Vertiefungsabschnitts 21. Diese geringe Radiusdifferenz zwischen dem Armabschnitt 19 und dem Vertiefungsabschnitt 21 ist so gewählt, dass, wenn der Boden 21a der Vertiefung mit der Spitze 19a des Armabschnitts 19 in Kontakt gebracht wird, das mit einer abgeschrägten Spitze versehene Verbindungselement 22 leicht durch das Loch 13e des Trommelkammerrahmens 13 (Reinigungskammerrahmens 13) gesteckt und dann in das Loch 20 des Armabschnitts 19 eingeführt werden kann. Wenn das Verbindungselement 22 eingeführt wird, wird zwischen der Spitze 19 des Armabschnitts 19 und dem Boden 21a des Vertiefungsabschnitts 21 ein bogenförmiger Spalt gebildet und wird der Armabschnitt 19 drehbar von dem Verbindungselement 22 getragen. Der Spalt g in 32 ist aus Darstellungsgründen übertrieben worden, und der tatsächliche Spalt g ist kleiner als die Größe des abgeschrägten Abschnitts der Spitze des Verbindungselements 22 oder die Größe der abgeschrägten Kante des Lochs 20.
In 32 ist ebenfalls zu erkennen, dass das Loch 20 des Armabschnitts 19 beim Verbinden des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und der Trommelkammerrahmens 13 eine Bewegungskurve RL1 oder RL2 oder eine Bewegungskurve beschreibt, die zwischen die Bewegungskurven RL1 und RL2 fällt. Die Innenfläche 20a der Deckenwand des Vertiefungsabschnitts 21 ist so gewinkelt, dass die Druckschraubenfeder 22a allmählich zusammengepresst wird, wenn sich der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 wie oben beschrieben aufeinander zu bewegen. Mit anderen Worten sind der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 so geformt, dass sich der Abstand zwischen dem Abschnitt des Bildentwicklungskammerrahmens 12, an dem die Druckschraubenfeder 22a angebracht ist, und der angesprochenen Innenfläche 20a der Deckenwand des Vertiefungsabschnitts 21 allmählich verringert, wenn sie sich wie oben beschrieben aufeinander zu bewegen. In diesem Ausführungsbeispiel kommt das obere Ende der Druckschraubenfeder 22a in der Mitte des Verbindungsvorgangs mit einem Abschnitt 22a1 der abgeschrägten Innenfläche 20a in Kontakt und bleibt die Druckschraubenfeder 22a, nachdem der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 vollständig verbunden worden sind, mit einem Federsitzabschnitt 20a2 der abgeschrägten Innenfläche 20a in Kontakt, der von dem geneigten Abschnitt 20a1 ausgeht. Die Axiallinie der Druckschraubenfeder 22a und die Ebene des Federsitzabschnitts 20a2 schneiden sich senkrecht.
Da der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 wie oben beschrieben aufgebaut sind, muss die Druckschraubenfeder 22a nicht mit Hilfe einer bestimmten Zusammendrückeinrichtung zusammengedrückt werden, wenn der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 vereint werden, sondern wird die Feder 22a von selbst an eine richtige Position gesetzt, in der sie die Entwicklungswalze 9c gegen die lichtempfindliche Trommel 7 drückt. Mit anderen Worten kann die Druckschraubenfeder 22a an dem Federsitz 12t des Bildentwicklungskammerrahmen 12 angebracht werden, bevor der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 vereint werden.
Die Bewegungskurve RL1 stimmt mit dem Kreis überein, dessen Mitte mit der Mitte des Querschnitts der lichtempfindlichen Trommel 7 zusammenfällt, während die Bewegungskurve RL2 eine im Wesentlichen gerade Linie ist, deren Abstand von der geneigten Fläche 20a1 allmählich von der rechten Seite der Zeichnung zur linken Seite abnimmt.
Wie in 31 gezeigt ist, wird die Druckschraubenfeder 22a von dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 gehalten. 31 entspricht einem vertikalen Schnitt des Bildentwicklungskammerrahmen 12 an einer vertikalen, durch den Fuß des Armabschnitts 19 gehenden Ebene parallel zu der Richtung X, in der die Prozesskassette B eingeführt wird. Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 weist den von der Oberseite des Bildentwicklungskammerrahmens 12 nach oben ragenden Federhalteabschnitt 12t auf. Dieser Federhalteabschnitt 12t umfasst zumindest einen zylinderförmigen Federhaltefußabschnitt 12k, um den die Druckschraubenfeder 22a pressgepasst ist, und einen Führungsabschnitt 12n, der einen kleineren Durchmesser als der Fußabschnitt 12k hat, sodass die Druckschraubenfeder 22a lose darum herum passt. Der Federhaltefußabschnitts 12a muss höher als die Höhe der bodennächsten Windung der Druckschraubenfeder 22a sein, die die Druckschraubenfeder 22a erreicht, wenn sie sich im am wenigsten zusammengedrückten Zustand befindet, und sollte mindestens der Höhe entsprechen, die die zweite Wicklung der Feder 22a erreicht.
Wie in 12 zu erkennen ist, befindet sich der Vertiefungsabschnitt 21 zwischen der Außenwand 13s des Trommelkammerrahmens 13 und einer Trennwand 13t, die sich etwas innen von der Außenwand 13s befindet.
Was den rechten Vertiefungsabschnitt 21 des Trommelkammerrahmens 13 betrifft, der sich an dem gleichen Längsende des Trommelkammerrahmens 13 wie das Trommelzahnrad 7b befindet, sind die nach innen gewandte Oberfläche der Außenwand 13e und die nach außen gewandte Oberfläche der Trennwand 12t, d. h. die beiden sich gegenüberliegenden Oberflächen des Vertiefungsabschnitts 21, senkrecht zur Längsrichtung des Trommelkammerrahmens 13 und passt der Armabschnitt 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12, der sich an dem gleichen Längsende des Bildentwicklungskammerrahmens 12 wie das Entwicklungswalzenzahnrad 9k befindet, exakt zwischen diese beiden sich gegenüberliegenden Oberflächen. Andererseits passen der linke Vertiefungsabschnitt 21 des Trommelkammerrahmens 13, der sich an dem gleichen Längsende des Trommelkammerrahmens 13 wie das Stirnrad 7n befindet, und der Armabschnitt 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12, der in den linken Vertiefungsabschnitt 21 eingeführt wird, bezogen auf die Längsrichtung der Prozesskassette B lose ineinander.
Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Reinigungskammerrahmen 13 werden daher bezogen auf die Längsrichtung der Prozesskassette B genau relativ zueinander positioniert. Dies liegt im Einzelnen an den folgenden Gründen. So fällt es leicht, einen Trommelkammerrahmen 13 anzufertigen, der zwischen den sich gegenüber liegenden Oberflächen des an dem Längsende des Trommelkammerrahmens 13 gelegenen Vertiefungsabschnitt 21 einen präzisen Abstand einhält, und auch einen Bildentwicklungskammerrahmen 12 anzufertigen, der einen Armabschnitt 19 mit genauer Breite hat. Darüber hinaus ändern sich auch dann, wenn sich die Abmessungen des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und des Reinigungskammerrahmens 13 in Längsrichtung aufgrund einer durch einen Temperaturanstieg bedingten Verformung von ihnen ändern, der Abstand zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Oberflächen des Vertiefungsabschnitts 21 und die Breite des zwischen diese beiden sich gegenüberliegenden Oberflächen eingepassten Armabschnitts 19 aufgrund ihrer geringen Abmessungen selten. Darüber hinaus haben der auf der gleichen Seite wie das Stirnrad 7n gelegene Vertiefungsabschnitt 21 und der in diesem Vertiefungsabschnitt 21 eingepasste Armabschnitt 19 in Längsrichtung der Prozesskassette B Spiel, weswegen es auch dann, wenn sich die Abmessungen des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und des Reinigungskammerrahmens 13 aufgrund ihrer Wärmeverformung in Längsrichtung ändern, zwischen dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 und dem Reinigungskammerrahmen 13 aufgrund ihrer Wärmeverformung zu keinen Spannungen kommt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel entsprach die Prozesskassette B einer Prozesskassette, die ein einfarbiges Bild erzeugt, doch ist die vorliegende Erfindung mit den gewünschten Wirkungen auch bei einer Prozesskassette anwendbar, die eine Vielzahl von Entwicklungseinrichtungen zur Erzeugung eines aus mehreren Farben bestehenden Bilds (beispielsweise eines Zweitonerbilds, eines Dreitonerbilds, eines Vollfarbbilds oder dergleichen) umfasst.
Das elektrofotografische lichtempfindliche Bauteil muss nicht auf die lichtempfindliche Trommel 7 beschränkt sein, sondern schließt zum Beispiel auch die folgenden Bauarten ein. So kann zunächst als lichtempfindliches Material ein fotoleitendes Material wie amorphes Silizium, amorphes Selen, Zinkoxid, Titanoxid, ein organischer Fotoleiter und dergleichen verwendet werden. Das Trägerbauteil, auf dem sich das lichtempfindliche Material befindet, kann in Form einer Trommel oder eines Riemens vorliegen. Das trommelförmige lichtempfindliche Bauteil umfasst beispielsweise einen Zylinder aus Aluminiumlegierung oder dergleichen und eine auf dem Zylinder abgeschiedene oder aufgebrachte fotoleitende Schicht.
Als Bildentwicklungsverfahren können verschiedene bekannte Verfahren eingesetzt werden, beispielsweise ein Zweikomponenten-Magnetbürstenentwicklungsverfahren (twocomponent magnetic brush type), ein Kaskadenentwicklungsverfahren (cascade type), ein Aufsetzentwicklungsverfahren (touch-down type), ein Wolkenentwicklungsverfahren (cloud type) und dergleichen.
Abgesehen davon wurde bei diesem Ausführungsbeispiel zwar ein sogenanntes Kontaktaufladeverfahren eingesetzt, doch kann selbstverständlich auch eine Aufladeeinrichtung mit einem Aufbau eingesetzt werden, der von dem in diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen Aufbau verschieden ist, zum Beispiel ein herkömmlicher Aufbau, bei dem ein Wolframdraht auf drei Seiten von einer Metallabschirmung aus Aluminium oder dergleichen umgeben ist und bei dem positive oder negative Ionen, die durch das Aufbringen einer hohen Spannung auf den Wolframdraht erzeugt werden, auf die Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel überführt werden, um die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel gleichmäßig aufzuladen.
Die Aufladeeinrichtung kann nicht nur in Form einer Walze, sondern auch in Form eines Abstreifers (Ladeabstreifers), eines Polsters, eines Blocks, eines Stabs, eines Drahts oder dergleichen vorliegen.
Zum Reinigen des auf der lichtempfindlichen Trommel verbliebenen Toners kann als Strukturbauteil für die Reinigungseinrichtung ein Abstreifer, eine Fellbürste, eine Magnetbürste oder dergleichen eingesetzt werden.
40 zeigt im vertikalen Schnitt ein Mehrfarb-Bilderzeugungsgerät A, bei dem die Erfindung Anwendung finden kann. In dieser Figur sind die Bauteile und Abschnitte, die die gleiche Funktion wie in 1 haben, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Prozesskassette B umfasst eine lichtempfindliche Trommel 7, eine Aufladewalze 8 zur gleichmäßigen Aufladung der lichtempfindlichen Trommel 7 und eine Reinigungseinrichtung 10 zum Entfernen des Toners, der nach dem Bildübertragungsvorgang auf der lichtempfindlichen Trommel 7 verbleibt. Sie lässt sich wie bei dem einfarbigen Bilderzeugungsgerät in 1 in den Gerätehauptaufbau 14 einbauen und wieder aus ihm entfernen.
Ein Entwicklungsdrehaufbau 70 lässt sich blockierbar um eine gezielt blockierbare Welle 70a drehen. Er hält gewissermaßen die Bildentwicklungsvorrichtungen 72Y, 72C und 72M, wobei jede der Bildentwicklungswalzen 72Y1, 72C1 und 72M1 der entsprechenden Bilderzeugungsvorrichtung 72Y, 72C und 72M blockierbar zu einer Position gedreht werden kann, in der die Bildentwicklungswalze der gewählten Bildentwicklungsvorrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 unter Einhaltung eines vorbestimmten Entwicklungsabstands zur lichtempfindlichen Trommel 7 direkt gegenüberliegt, und zu einer weiteren Position gedreht werden kann, in der der lichtempfindlichen Trommel 7 keine der Bildentwicklungsvorrichtungen direkt gegenüberliegt.
Eine mit Führungen versehene Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 lässt sich in den Gerätehauptaufbau 14 einbauen und aus ihm entfernen, wobei die Führungen in die entsprechenden Führungsbauteile des Gerätehauptaufbaus 14 eingepasst werden.
Als nächstes wird die allgemeine Funktionsweise des obigen Bilderzeugungsgeräts beschrieben. Zunächst fokussiert ein optisches System 1 einen Laserstrahl, der der gelben Bildkomponente des geplanten Bildes entspricht, auf der gleichmäßig von der Aufladewalze 8 aufgeladenen lichtempfindlichen Trommel 7. Dadurch wird auf der lichtempfindlichen Trommel 7 ein der gelben Farbkomponente des geplanten Bilds entsprechendes Latentbild erzeugt. Dann bringt der Entwicklungsvorrichtungsdrehaufbau 70, der zuvor so gedreht worden ist, dass die Entwicklungsvorrichtung 72Y für die gelbe Farbe an einer vorbestimmten Position blockiert wurde, an der die Bildentwicklungswalze 72Y1 direkt der lichtempfindlichen Trommel 7 gegenüberliegt, gelben Toner auf das Latentbild auf der lichtempfindlichen Trommel 7 auf, wodurch ein gelbfarbenes Tonerbild erzeugt wird. Dieses gelbfarbene Tonerbild wird auf eine Übertragungstrommel 73 übertragen, indem von einer nicht dargestellten Übertragungsaufladeeinrichtung aus eine elektrische Ladung, deren Polarität zu der des gelben Tonerbilds auf der lichtempfindlichen Trommel 7 entgegengesetzt ist, auf die Übertragungstrommel 73 gegeben wird, die sich zusammen mit der lichtempfindlichen Trommel 7 dreht.
Als nächstes fokussiert das optische System einen Laserstrahl auf die durch die Aufladewalze 8 gleichmäßig aufgeladene lichtempfindliche Trommel 7, der der zyanfarbenen Komponente des geplanten Bildes entspricht. Dann wird auf die gleiche Weise wie beim gelben Tonerbild ein auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugtes zyanfarbenes Tonerbild derart auf die Übertragungstrommel 73 übertragen, dass das zyanfarbene Tonerbild, ausgerichtet an dem gelben Tonerbild, das gelbe Tonerbild überlagert. Dann wird auf der lichtempfindlichen Trommel 7 auf die gleiche Weise wie bei den beiden vorstehenden Farbtonerbildern ein magentafarbenes Farbbild erzeugt und den gelben und zyanfarbenen Tonerbildern auf der Übertragungstrommel 73 überlagert. Danach wird die Entwicklungsvorrichtungsdrehvorrichtung 72 blockierbar um einen vorbestimmten Winkel gedreht, damit der lichtempfindlichen Trommel 7 keine der Farbentwicklungsvorrichtungen 72T, 73C und 73M direkt gegenüberliegt.
Als nächstes erzeugt das optische System 1 auf der lichtempfindlichen Trommel 7 ein Latentbild, indem es auf die lichtempfindliche Trommel 7 entsprechend dem schwarzen Farbkomponentenanteil des geplanten Bildes einen Laserstrahl fallen lässt. Dieses Latentbild wird durch die Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 zu einem schwarzen Tonerbild entwickelt. Dann wird das schwarze Tonerbild in überlagernder Weise auf das gelbe Tonerbild, das zyanfarbene Tonerbild und das magentafarbene Tonerbild auf der Übertragungstrommel 73 übertragen. Dadurch wird auf der Übertragungstrommel 73 ein Vollfarbtonerbild erzeugt.
Danach wird, während ein Aufzeichnungsmedium 2, das von der durch die durchgezogene Linie gekennzeichneten Position aus entlang der Strichpunktlinie transportiert wird, zwischen der Übertragungstrommel 73 und der Bildübertragungswalze 4 hindurchgeht, das Vollfarbtonerbild auf der Übertragungstrommel 73 auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen, indem eine Spannung auf die Übertragungswalze 4 aufgebracht wird, deren Polarität zu der des Tonerbilds auf der Übertragungstrommel 73 entgegengesetzt ist. Nach der Bildübertragung wird das unfixierte Vollfarbtonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium 2 durch eine Fixiereinrichtung 5 an dem Aufzeichnungsmedium 2 fixiert und das Aufzeichnungsmedium 2 über einen Blattumkehrpfad 3j in eine Ablage 6 ausgeworfen.
41 zeigt die Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 in Perspektivansicht. Die Schwarzbildentwicklungsvorrichtung wird durch Vereinigung eines Tonerbehälters 72 und einer Bildentwicklungseinrichtung 73 angefertigt, indem ein Tonerkammerabschnitt 74, der schwarzen Toner hält, und ein Bildentwicklungskammerabschnitt 75, der ein Bildentwicklungsbauteil enthält, verbunden werden. Damit der Toner innerhalb des Tonerkammerabschnitts 74 versiegelt bleibt, ist die Öffnung zwischen dem Tonerkammerabschnitt 74 und dem Bildentwicklungskammerabschnitt 75 mit einem (nicht dargestellten) lagenförmigen Versiegelungselement verschlossen, das so aufgeklebt ist, dass es die Öffnung bedeckt. Die Öffnung kann freigelegt werden, indem an einem an einem Ende des Versiegelungselements angebrachten Griff 74a gezogen wird, der von der Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 aus nach außen läuft.
Die Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 enthält ein Bauteil, das den Toner, dem eine passende Menge triboelektrischer Ladung verliehen wurde, in einer passenden Dicke auf der Bildentwicklungswalze 75a aufbringt, von der aus der Toner auf der lichtempfindlichen Trommel 7 aufgebracht wird. Dieses Bauteil befindet sich innerhalb des Bildentwicklungskammerabschnitts 75 des Vorrichtungs rahmens (auf dessen Beschreibung verzichtet wird).
Die Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 in 41 enthält eine Bildentwicklungswalze 75a, einen Bildentwicklungskammerrahmenabschnitt 75, Bildentwicklungswalzentragebauteile 75c und 75d und einen Tonerkammerrahmenabschnitt 74.
In dieser Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 ist der (nicht dargestellte) Wellenabschnitt der Bildentwicklungswalze 75, der sich an beiden Längsenden der Walze 75 befindet, in den Lagerabschnitt des Bildentwicklungswalzentragebauteils 75c (oder 75d) eingepasst, wobei für ein vorbestimmtes Spiel gesorgt ist. Die Bildentwicklungswalze 75a wird daher in Bezug auf den Bildentwicklungskammerrahmenabschnitt 75 drehbar getragen. Um bei diesem Ausführungsbeispiel eine Zunahme des Reibungswiderstands und des Verschleißes zu verhindern, der beim Reiben des Wellenabschnitts der Bildentwicklungswalze 75a an dem Lagerabschnitt des Bildentwicklungswalzentragebauteils 75c (oder 75d) auftritt, wird als Material für die Bildentwicklungswalzentragebauteile 75c und 75d Polyacetal eingesetzt, das Schmiereigenschaften hat.
Abgesehen davon sind die Bilderzeugungswalzentragebauteile 75c und 75d mit Führungen 75eR bzw. 75eL versehen, um die Drehung der Bildentwicklungsvorrichtung zu regulieren, wenn die Bildentwicklungsvorrichtung eingeführt oder herausgenommen wird (75eL ist in der Zeichnung nicht zu erkennen). Wie in 41 gezeigt ist, sind die die Drehung regulierenden Führungen 75eR und 75eL so aufgebaut, dass sie von den Flächen 75c1 und 75d1 (75d1 ist in der Zeichnung nicht zu erkennen) der Bildentwicklungswalzentragebauteile 75c und 75e aus jeweils ungefähr 8 mm nach außen vorragen. Wenn die Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 wie in 40 gezeigt in ihre Betriebsposition im Bilderzeugungsgerätehauptaufbau 14 eingeführt oder aus dieser entfernt wird, gleiten die Bodenflächen 75f der Bildentwicklungswalzentragebauteile 75c und 75c jeweils an den Oberseiten der entsprechenden (nicht dargestellten) Führungen des Gerätehauptaufbaus 14 entlang, um die Vertikalbewegung und Lage der Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 zu regulieren, und gleiten die Seitenflächen 75g der Führungen 73eR und 73eL jeweils an den entsprechenden (nicht dargestellten) Führungen zum Einführen und Entfernen des Gerätehauptaufbaus 14 entlang, um die Position der Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 in ihrer Längsrichtung zu regulieren, was zum problemlosen Einführen oder Herausnehmen der Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 beiträgt.
Die Bildentwicklungstragebauteile 75c und 75d sind durch Schräubchen 75h an dem Bildentwicklungskammerabschnitt 75 befestigt.
Abgesehen davon sind die Bildentwicklungswalzentragebauteile 75c und 75d bei diesem Ausführungsbeispiel von dem Bildentwicklungskammerabschnitt 75 unabhängig. Daher können die Führungen 73eR und 73eL, die die Bildentwicklungswalze 75a axial tragen und auch die Drehung der Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 regulieren, wenn die Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 in den Gerätehauptaufbau 14 eingeführt oder aus ihm entfernt wird, aus einem Material wie Polyacetal, Polyamid oder dergleichen bestehen, das die gewünschte Beständigkeit gegenüber Reibungsverschleiß hat, während für den Bildentwicklungskammerrahmenabschnitt 75 ein preiswertes Material eingesetzt werden kann, was das Recycling des Bildentwicklungskammerrahmenabschnitts 75 erleichtert. Darüber hinaus kann der Aufbau des Bildentwicklungskammerrahmenabschnitts 75 vereinfacht werden, was wiederum eine Vereinfachung der Metallformen für die Harzformung erlaubt. Außerdem können die Bildentwicklungswalzentragebauteile 75c und 75d wie oben beschrieben durch eine geringe Anzahl Schräubchen am Bildentwicklungskammerrahmen 75 befestigt werden. Da die Führungen oder Führungsabschnitte des Bildentwicklungskammerrahmens 75 nicht weit von dem Bildentwicklungskammerrahmen 75 vorragen, kann schließlich ein Bruchschaden bei der Handhabung verhindert werden, der ansonsten bei der Herstellung auftreten könnte.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind der Aufladevorspannungskontakt, der Entwicklungsvorspannungskontakt und der Erdungskontakt an der Seite vorgesehen, die zu der Seite entgegengesetzt ist, an der das Kupplungsbauteil zum Hauptaufbau gezogen wird, sodass sich die mechanischen Teile und die elektrischen Teile an entgegengesetzten Seiten befinden und der Zusammenbau daher leicht fällt. Abgesehen davon kann sich der Erdungskontakt neben der lichtempfindlichen Trommel und der Aufladevorspannungskontakt neben dem Aufladebauteil und der Entwicklungsvorspannungskontakt neben dem Entwicklungsbauteil befinden, sodass ein effizienter Leitungsverlauf erreicht wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Verdrehungsrichtung des Entwicklungswalzenschrägstirnrads, das sich mit dem Trommelschrägstirnrad in Eingriff bringen lässt, derart gewählt sein, dass das Trommelschrägstirnrad zum Kassettenkupplungsbauteil und das Entwicklungswalzenschrägstirnrad in die entgegengesetzte Richtung gedrängt wird, wobei es durch die Schubdräng kraft zum Entwicklungsvorspannungskontakt gedrängt wird, sodass sicher eine Leitungsverbindung erzielt werden kann.
Die Erfindung ergibt eine Prozesskassette und ein elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät, mit denen zwischen der Prozesskassette und dem Hauptaufbau des Geräts eine sichere elektrische Verbindung erreicht werden kann.
Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf einen bestimmten Aufbau beschrieben, doch ist sie nicht auf die angeführten Einzelheiten beschränkt, wobei diese Anmeldung auch solche Abwandlungen oder Änderungen abdecken soll, die in den Schutzumfang der folgenden Ansprüche fallen.

Claims

Prozesskassette (B), die sich lösbar an einem Hauptaufbau (14) eines elektrofotografischen Bilderzeugungsgeräts (A) befestigen lässt, mit: einer elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7); einem Aufladebauteil (8) zur elektrischen Aufladung der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7); einem Entwicklungsbauteil (9) zur Entwicklung eines auf der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7) erzeugten Latentbilds; einem Erdungskontakt (119) zur elektrischen Erdung der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7) mit dem Hauptaufbau (14) des Geräts (A), wenn die Prozesskassette (B) am Hauptaufbau (14) befestigt ist; einem Entwicklungsvorspannungskontakt (121) zur Abnahme einer Entwicklungsvorspannung von dem Hauptaufbau (14), die auf das Entwicklungsbauteil (9) aufzubringen ist, wenn die Prozesskassette (B) am Hauptaufbau (14) befestigt ist; einem Aufladevorspannungskontakt (120) zur Abnahme einer Aufladevorspannung von dem Hauptaufbau (14), die auf das Aufladebauteil (8) aufzubringen ist, wenn die Prozesskassette (B) am Hauptaufbau (14) befestigt ist; und einem Kassetten-Kupplungsbauteil (37a) zur Aufnahme einer zum Drehen der elektrofotografischen lichtempfind lichen Trommel (7) dienenden Antriebskraft von einem Kupplungsbauteil (39a, 39b) des Hauptaufbaus (14), wenn die Prozesskassette (B) am Hauptaufbau (14) befestigt ist, wobei das Kassetten-Kupplungsbauteil (37a) im Wesentlichen gleichachsig zur elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7) an einem der Längsenden der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7) angeordnet ist und sich mit dem Kupplungsbauteil (39a, 39b) des Hauptaufbaus gleichachsig in Eingriff bringen lässt, wobei der Entwicklungsvorspannungskontakt (121) und der Aufladevorspannungskontakt (120) jeweils neben dem anderen Längsende an der Seite der Prozesskassette (B) angeordnet sind, der Entwicklungsvorspannungskontakt (121) und der Aufladevorspannungskontakt (120) derart angeordnet sind, dass sie, wenn die Prozesskassette (B) am Hauptaufbau (14) befestigt ist, nach unten weisen, und der Entwicklungsvorspannungskontakt (121) bezogen auf die Achse der lichtempfindlichen Trommel (7) zur einen Seite und der Aufladevorspannungskontakt (120) bezogen auf die Achse der lichtempfindlichen Trommel (7) zur anderen Seite hin angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Erdungskontakt (119) an dem anderen Längsende der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7) angeordnet ist, das zu dem Längsende, an dem das Kassetten-Kupplungsbauteil (37a) angeordnet ist, entgegengesetzt ist, und der Erdungskontakt (119) im Wesentlichen gleichachsig zur elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7) angeordnet ist.
Prozesskassette (B) nach Anspruch 1, bei der das andere Ende der lichtempfindlichen Trommel (7) mit einem Stirnrad versehen (7n) versehen ist, um auf eine im Hauptaufbau (14) befindliche Transportwalze (4) eine Antriebskraft zu übertragen, wenn die Prozesskassette (B) am Hauptaufbau (14) befestigt ist.
Prozesskassette (B) nach Anspruch 1, bei der das Kassetten-Kupplungsbauteil (37a) einen verdrehten Vorsprung aufweist, der einen mehreckigen Querschnitt hat und der sich mit einem verdrehten Loch eines Hauptaufbau-Kupplungsbauteils (39a) ergänzt, das einen mehreckigen Querschnitt hat und sich als eine Einheit mit einem Zahnrad des Hauptaufbaus (14) drehen lässt.
Prozesskassette (B) nach Anspruch 3, bei der das Hauptaufbau-Kupplungsbauteil (39a) ein Loch aufweist, das von verdrehten Flächen begrenzt ist und das im Wesentlichen gleichachsig zu einem hauptaufbauseitigen Zahnrad zur Aufnahme einer Antriebskraft von einem Motor ist, bei der der verdrehte Vorsprung mit den verdrehten Flächen in Eingriff gebracht werden kann und bei der, wenn sich das hauptaufbauseitige Zahnrad bei miteinander in Eingriff stehendem Loch und Vorsprung dreht, durch das Ineinandergreifen zwischen dem Loch und dem Vorsprung von dem Zahnrad eine Drehantriebskraft auf die lichtempfindliche Trommel (7) übertragen wird.
Prozesskassette (B) nach Anspruch 1, bei der das Kassetten-Kupplungsbauteil (37a) einen verdrehten Vorsprung mit einem nicht runden Querschnitt aufweist und im Wesentlichen gleichachsig zur Drehachse der lichtempfindlichen Trommel (7) ist und bei der der Vorsprung eine solche Abmessung einen solchen Aufbau hat, dass er bezogen auf ein Loch eines hauptaufbauseitigen Zahnrads zur Aufnahme einer Antriebskraft von einem Motor, das von verdrehten Flächen begrenzt ist und im Wesentlichen gleichachsig zu dem hauptaufbauseitigen Zahnrad ist, eine erste Relativdrehposition, in der zwischen diesen eine Lochrelativdrehbewegung erlaubt ist, und bezogen auf das Loch des hauptaufbauseitigen Zahnrads eine zweite Relativdrehposition einnehmen kann, in der eine Relativdrehbewegung in eine Drehrichtung verhindert wird, während die Drehachse des hauptaufbauseitigen Zahnrads und die Drehachse der lichtempfindlichen Trommel (7) im Wesentlichen in Übereinstimmung sind.
Prozesskassette (B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die elektrische Verbindung zwischen dem Entwicklungsbauteil (9) und dem Entwicklungsvorspannungskontakt (121) durch einen in Längsrichtung des Entwicklungsbauteils (9) erfolgenden Kontakt zwischen einem mit dem Entwicklungsbauteil (9) drehbaren entwicklungsbauteilseitigen Kontakt und dem Entwicklungsvorspannungskontakt (121) zustande kommt.
Prozesskassette nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der das Kassetten-Kupplungsbauteil (37a) in Form eines verdrehten Prismas vorliegt und das Hauptaufbau-Kupplungsbauteil (39a) ein verdrehtes Loch mit einem mehreckigen Querschnitt aufweist.
Prozesskassette nach Anspruch 7, bei der es das Prisma stets zu dem Loch hin zieht, wenn bei miteinander in Eingriff stehendem Prisma und Loch von dem Loch eine Drehkraft auf das Prisma übertragen wird.
Elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät (A) zur Erzeugung eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmaterial (2), an dem sich lösbar eine Prozesskassette (B) befestigen lässt, wobei das Gerät Folgendes umfasst: (a) eine Befestigungseinrichtung zur lösbaren Befestigung einer Prozesskassette umfasst, die Folgendes enthält: eine elektrofotografische lichtempfindliche Trommel (7); ein Aufladebauteil (8) zur elektrischen Aufladung der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7); ein Entwicklungsbauteil (9) zur Entwicklung eines auf der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7) erzeugten Latentbilds; einen Erdungskontakt (119) zur elektrischen Erdung der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7) mit dem Hauptaufbau (14) des Geräts (A), wenn die Prozesskassette (B) am Hauptaufbau (14) befestigt ist; einen Entwicklungsvorspannungskontakt (121) zur Abnahme einer Entwicklungsvorspannung von dem Hauptaufbau (14), die auf das Entwicklungsbauteil (9) aufzubringen ist, wenn die Prozesskassette (B) am Hauptaufbau (14) befestigt ist; einen Aufladevorspannungskontakt (120) zur Abnahme einer Aufladevorspannung von dem Hauptaufbau (14), die auf das Aufladebauteil (8) aufzubringen ist, wenn die Prozesskassette (B) am Hauptaufbau (14) befestigt ist; und ein Kassetten-Kupplungsbauteil (37a) zur Aufnahme einer zum Drehen der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7) dienenden Antriebskraft von einem Kupplungsbauteil (39a, 39b) des Hauptaufbaus (14), wenn die Prozesskassette (B) am Hauptaufbau (14) befestigt ist, wobei das Kassetten-Kupplungsbauteil (37a) im Wesentlichen gleichachsig zur elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7) an einem der Längsenden der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7) angeordnet ist und sich mit dem Kupplungsbauteil (39a, 39b) des Hauptaufbaus gleichachsig in Eingriff bringen lässt; (b) einen Hauptaufbau-Erdungskontakt (123) zur elektrischen Verbindung mit dem Erdungskontakt (119) der Prozesskassette (B), wenn sie an der Befestigungseinrichtung befestigt ist; (c) einen Hauptaufbau-Aufladevorspannungskontakt (124) zur elektrischen Verbindung mit dem Aufladevorspannungskontakt (120) der Prozesskassette (B), wenn sie an der Befestigungseinrichtung befestigt ist; (d) einen Hauptaufbau-Entwicklungsvorspannungskontakt (125) zur elektrischen Verbindung mit dem Entwicklungsvorspannungskontakt (121) der Prozesskassette (B), wenn sie an der Befestigungseinrichtung befestigt ist; und (e) eine Zuführeinrichtung (3) zur Zuführung des Aufzeichnungsmaterials (2), dadurch gekennzeichnet, dass sich der Hauptaufbau-Erdungskontakt (123), der Hauptaufbau-Aufladevorspannungskontakt (124) und der Hauptaufbau-Entwicklungsvorspannungskontakt (125) bezogen auf das Ende, das der Prozesskassette (B) Antriebskraft verleiht, wenn die Prozesskassette (B) an der Befestigungseinrichtung befestigt ist, an dem dazu entgegengesetzten Ende eines Prozesskassetten-Aufnahmeraums (S) befinden, der Erdungskontakt (119) an dem anderen Längsende der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7) angeordnet ist, das zu dem Längsende, an dem das Kassetten-Kupplungsbauteil (37a) angeordnet ist, entgegengesetzt ist, der Entwicklungsvorspannungskontakt (121) und der Aufladevorspannungskontakt (120) jeweils neben diesem anderen Längsende an einer Seite der Prozesskassette (B) angeordnet sind, der Erdungskontakt (119) im Wesentlichen gleichachsig zur elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel (7) angeordnet ist. der Aufladevorspannungskontakt (120) und der Entwicklungsvorspannungskontakt (121) der Prozesskassette (B) derart angeordnet sind, dass die Kontakte (120, 121), wenn die Prozesskassette (B) am Hauptaufbau (14) befestigt ist, nach unten weisen, und der Entwicklungsvorspannungskontakt (121) bezogen auf die Achse der lichtempfindlichen Trommel (7) zur einen Seite und der Aufladevorspannungskontakt (120) bezogen auf die Achse der lichtempfindlichen Trommel (7) zur anderen Seite hin angeordnet ist.
Elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät (A) nach Anspruch 9, bei dem der Hauptaufbau (14) an einer Stelle, die der Querseite der Prozesskassette (B) gegenüberliegt, wenn die Prozesskassette (B) am Hauptaufbau befestigt ist, mit einem drehbaren Antriebsbauteil (43) versehen ist und bei dem das drehbare Antriebsbauteil (43) ein Zahnrad ist und sich das Kupplungsbauteil (39a, 39b) des Hauptaufbaus (14) am Drehpunkt des Zahnrads befindet.
Elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät (A) nach Anspruch 9, bei dem der Hauptaufbau (14) ein Kupplungsbauteil mit einem verdrehten Loch (39a) aufweist, das einen mehreckigen Querschnitt hat und das sich als eine Einheit mit einem Zahnrad (43) des Hauptaufbaus (14) drehen lässt, und bei dem das Kassetten-Kupplungsbauteil (37a) einen verdrehten Vorsprung aufweist, der einen mehreckigen Querschnitt hat und sich mit dem Loch ergänzt.
Elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät (A) nach Anspruch 9, bei dem der Hauptaufbau (14) ein Kupplungsbauteil mit einem Loch (39a) aufweist, das von verdrehten Flächen begrenzt ist und das im Wesentlichen gleichachsig zu einem Hauptaufbau-Zahnrad (43) zur Aufnahme einer Antriebskraft von einem Motor ist, bei dem das Kassetten-Kupplungsbauteil (37a) einen verdrehten Vorsprung aufweist, der mit den verdrehten Flächen in Eingriff gebracht werden kann, und bei dem, wenn sich das Hauptaufbau-Zahnrad (43) bei miteinander in Eingriff stehendem Loch und Vorsprung dreht, durch das Ineinandergreifen zwischen dem Loch und dem Vorsprung von dem Zahnrad eine Drehantriebskraft auf die lichtempfindliche Trommel (7) übertragen wird.
Elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät (A) nach Anspruch 9, bei dem der Hauptaufbau (14) ein Kupplungsbauteil mit einem Loch (39a) aufweist, das von verdrehten Flächen begrenzt ist und das im Wesentlichen gleichachsig zu einem Hauptaufbau-Zahnrad (43) zur Aufnahme einer Antriebskraft von einem Motor ist, bei dem das Kassetten-Kupplungsbauteil (37a) einen verdrehten Vorsprung mit einem nicht runden Querschnitt aufweist und im Wesentlichen gleichachsig zur Drehachse der lichtempfindlichen Trommel (7) ist und bei dem der Vorsprung eine solche Abmessung einen solchen Aufbau hat, dass er bezogen auf das Loch des Hauptaufbau-Zahnrads (43) eine erste Relativdrehposition, in der zwischen diesen eine Relativdrehbewegung erlaubt ist, und bezogen auf das Loch des Hauptaufbau-Zahnrads eine zweite Relativdrehposition einnehmen kann, in der eine Relativdrehbewegung in eine Drehrichtung verhindert wird, während die Drehachse des Hauptaufbau-Zahnrads (43) und die Drehachse der lichtempfindlichen Trommel (7) im Wesentlichen in Übereinstimmung sind.
Elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät (A) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem die elektrische Verbindung zwischen dem Entwicklungsbauteil (9) und dem Entwicklungsvorspannungskontakt (121) durch einen in Längsrichtung des Entwicklungsbauteils (9) erfolgenden Kontakt zwischen einem mit dem Entwicklungsbauteil (9) drehbaren entwicklungsbauteilseitigen Kontakt und dem Entwicklungsvorspannungskontakt (121) zustande kommt.
Elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät (A) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem das Kassetten-Kupplungsbauteil (37a) in Form eines verdrehten Prismas vorliegt und das Hauptaufbau-Kupplungsbauteil ein verdrehtes Loch (39a) mit einem mehreckigen Querschnitt aufweist.
Elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät (A) nach Anspruch 15, bei dem es das Prisma stets zu dem Loch hin zieht, wenn bei miteinander in Eingriff stehendem Prisma und Loch von dem Loch eine Drehkraft auf das Prisma übertragen wird.