DE69721423T2

DE69721423T2 - Arbeitseinheit und elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69721423T2
Application number: DE69721423T
Authority: DE
Inventors: Kazushi Ohta-ku Watanabe; Yoshihiro Ohta-ku Ito; Toshiharu Ohta-ku Kawai
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2017-09-27
Also published as: HK1009510A1; KR100270223B1; JPH10105025A; DE69721423D1; EP0833230A2; US6163665A; JP3745049B2; EP0833230B1; CN1102250C; EP0833230A3; CN1188265A; KR19980025027A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prozeßkartusche und eine elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung.
Die elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung erzeugt ein Bild auf einem Aufzeichnungsmaterial unter Anwendung eines elektrofotografischen Bilderzeugungsprozesses. Beispiele einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung sind ein elektrofotografisches Kopiergerät, ein elektrofotografischer Drucker (Laserdrucker, LED-Drucker o. ä.), ein Faxgerät und ein Wortprozessor o. ä.
Die Prozeßkartusche enthält auf integrierte Weise ein elektrofotografisches lichtempfindliches Element und eine Aufladeeinrichtung, eine Entwicklungseinrichtung oder eine Reinigungseinrichtung und ist relativ zur Hauptbaugruppe der Bilderzeugungsvorrichtung abnehmbar montierbar. Sie kann auf integrierte Weise das elektrofotografische lichtempfindliche Element und mindestens eine Einrichtung aus der Aufladeeinrichtung, Entwicklungseinrichtung und Reinigungseinrichtung enthalten. Als weiteres Beispiel kann sie das elektrofotogra fische lichtempfindliche Element und mindestens die Entwicklungseinrichtung enthalten.
Bei einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung unter Anwendung eines elektrofotografischen Bilderzeugungsverfahrens findet eine Prozeßkartusche Verwendung, die das elektrofotografische lichtempfindliche Element und eine Prozeßeinrichtung enthält, die auf das elektrofotografische lichtempfindliche Element einwirken kann und als Einheit an einer Hauptbaugruppe der Bilderzeugungsvorrichtung (Prozeßkartuschentyp) abnehmbar montierbar ist. Mit dieser Art Prozeßkartusche kann die Wartung der Vorrichtung vom Benutzer selbst durchgeführt werden, ohne von Wartungspersonal abhängig zu sein. Daher findet ein derartiger Prozeßkartuschentyp nunmehr in großem Umfang Anwendung bei elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtungen.
Ein Antriebssystem für ein lichtempfindliches Element in einem Prozeßkartuschentyp ist in den US-PS'en 4 829 335 und 5 023 660 offenbart. Die US-PS 4 829 335 beschreibt eine Konstruktion zum Positionieren eines lichtempfindlichen Elementes in dessen Axialrichtung.
Die EP-A-O 735 342 beschreibt eine Prozeßkartusche und eine Bilderzeugungsvorrichtung, bei denen eine verdrehte Antriebskupplung die Antriebsteile und angetriebenen Teile der Kupplung zusammenzieht, wenn die Antriebskraft aufgebracht wird, und bei denen Anstoßflächen an den Antriebskupplungsteilen in Eingriff treten, um den ange triebenen Teil in Axialrichtung relativ zum Antriebsteil zu positionieren.
Es ist daher ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine Prozeßkartusche und eine elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung zu schaffen, bei denen die Positionsgenauigkeit der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel in Längsrichtung während des Bilderzeugungsvorganges verbessert ist.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung einer Prozeßkartusche und einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung, bei denen eine elektrofotografische lichtempfindliche Trommel während der Übertragung der Antriebskraft in das Innere einer Hauptbaugruppe der Vorrichtung gezogen wird, so daß die Positionierungsgenauigkeit der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel relativ zur Hauptbaugruppe und damit die Bildqualität verbessert wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Prozeßkartusche und eine Bilderzeugungsvorrichtung vorzusehen, bei denen bei Montage einer Prozeßkartusche an einer Hauptbaugruppe der Vorrichtung ein Vorsprung in der Form eines Prismas mit einem polygonalen Loch in Eingriff gebracht und danach das Loch gedreht wird, wodurch der Vorsprung in das Loch gezogen wird, so daß ein Längsendabschnitt der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel gegen das Einstellelement der Hauptbaugruppe stößt, so daß auf diese Weise die elektrofotografische lichtempfindliche Trommel rela tiv zur Hauptbaugruppe der Vorrichtung in Längsrichtung korrekt positioniert wird.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher bei Betrachtung der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Hiervon zeigen:
1 einen Vertikalschnitt einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung;
2 eine externe perspektivische Ansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung;
3 einen Schnitt durch eine Prozeßkartusche;
4 eine externe perspektivische Ansicht der in 3 gezeigten Prozeßkartusche, von oben rechts aus gesehen;
5 eine Seitenansicht der in 3 gezeigten Prozeßkartusche von rechts;
6 eine Seitenansicht der in 3 gezeigten Prozeßkartusche von links;
7 eine externe perspektivische Ansicht der in 3 gezeigten Prozeßkartusche, von oben links gesehen;
8 eine externe perspektivische Ansicht der unteren linken Seite der in 3 gezeigten Prozeßkartusche;
9 eine externe perspektivische Ansicht des Prozeßkartuschenaufnahmeabschnittes der Hauptbaugruppe der in 1 gezeigten Vorrichtung;
10 eine externe perspektivische Ansicht des Prozeßkartuschenaufnahmeabschnittes der Hauptbaugruppe der in 1 gezeigten Vorrichtung;
11 einen Vertikalschnitt einer lichtempfindlichen Trommel und eines Antriebsmechanismus zum Antreiben der lichtempfindlichen Trommel;
12 eine perspektivische Ansicht einer Reinigungseinheit;
13 eine perspektivische Ansicht einer Bildentwicklungseinheit;
14 eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Bildentwicklungseinheit;
15 eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Zahnradhalterahmenabschnittes des Bildentwicklungskammerrahmens und der Zahnräder, die die Bildentwicklungseinheit antreiben, wobei die Rückseite derselben dargestellt ist;
16 eine Seitenansicht der Bildentwicklungseinheit einschließlich des Tonerkammerrahmens und des Bildentwicklungskammerrahmens;
17 eine Draufsicht des Zahnradhalterahmenabschnittes der 15, vom Inneren der Bildentwicklungseinheit aus gesehen;
18 eine perspektivische Ansicht einer Bildentwicklungsrollenlagerbox;
19 eine perspektivische Ansicht des Bildentwicklungskammerrahmens;
20 eine perspektivische Ansicht des Tonerkammerrahmens;
21 eine perspektivische Ansicht des Tonerkammerrahmens;
22 einen Vertikalschnitt des in 21 gezeigten Tonerabdichtungsabschnittes;
23 einen Vertikalschnitt der Konstruktion, die die Aufladerolle der lichtempfindlichen Trommel lagert;
24 einen schematischen Schnitt des Antriebssystems für die Hauptbaugruppe der in 1 gezeigten Vorrichtung;
25 eine perspektivische Ansicht einer auf der Seite der Hauptbaugruppe der Vorrichtung vorgesehenen Kupplung und einer auf der Prozeßkartuschenseite vorgesehenen Kupplung;
26 eine perspektivische Ansicht der auf der Seite der Hauptbaugruppe der Vorrichtung vorgesehenen Kupplung und der auf der Prozeßkartuschenseite vorgesehenen Kupplung;
27 einen Schnitt der Konstruktion, die den Deckel der Hauptbaugruppe der Vorrichtung und den Kupplungsabschnitt der Hauptbaugruppe der Vorrichtung miteinander verbindet;
28 eine Vorderansicht der gezahnten Kupplungswelle sowie von deren Nachbarschaft, während die Prozeßkartusche in der Hauptbaugruppe der Vorrichtung angetrieben wird;
29 eine Vorderansicht der gezahnten Kupplungswelle und von deren Nachbarschaft, während die Prozeßkartusche in der Hauptbaugruppe der Vorrichtung angetrieben wird;
30 eine Vertikalansicht der Prozeßkartusche in der Hauptbaugruppe der Vorrichtung und von deren Nachbarschaft, wobei die Lagebeziehung zwischen den elektrischen Kontakten dargestellt ist, während die Prozeßkartusche in der Hauptbaugruppe der Vorrichtung installiert oder von dieser entfernt wird;
31 eine Seitenansicht einer Druckschraubenfeder und von deren Montage;
32 einen Vertikalschnitt der Verbindung zwischen dem Trommelkammerrahmen und dem Bildentwicklungskammerrahmen;
33 eine perspektivische Ansicht des Längsendabschnittes der Prozeßkartusche, wobei dargestellt ist, wie die lichtempfindliche Trommel im Reinigungskammerrahmen montiert ist;
34 einen Vertikalschnitt des Trommellagerabschnittes;
35 eine Seitenansicht des Trommellagerabschnittes, wobei dessen Kontur dargestellt ist;
36 einen auseinandergezogenen Schnitt des Trommellagerabschnittes bei einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
37 eine auseinandergezogene schematische Ansicht des Trommellagerabschnittes;
38 eine Draufsicht der Prozeßkartusche, wobei die Beziehung zwischen den verschiedenen, in der Kartusche erzeugten Drücken in Bezug auf Richtung und Größe dargestellt ist;
39 eine perspektivische Ansicht der Öffnung und von deren Nachbarschaft des Tonerkammerrahmens bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
40 eine schematische Draufsicht, die die Beziehung zwischen einer lichtempfindlichen Trommel, einem Kartuschenrahmen, einem Kartuschenmontageabschnitt und einer Kupplung in Längsrichtung zeigt;
41 eine schematische Draufsicht, die die Beziehung zwischen einer lichtempfindlichen Trommel, einem Kartuschenrahmen, einem Kartuschenmontageabschnitt und einer Kupplung in Längsrichtung zeigt;
42 eine schematische Draufsicht, die die Beziehung zwischen einer lichtempfindlichen Trommel, einem Kartuschenrahmen, einem Kartuschenmontageabschnitt und einer Kupplung in Längsrichtung zeigt;
43 eine schematische Draufsicht, die die Beziehung zwischen einer lichtempfindlichen Trommel, einem Kartuschenrahmen, einem Kartuschenmontageabschnitt und einer Kupplung in Längsrichtung zeigt;
44 eine schematische Draufsicht, die die Beziehung zwischen einer lichtempfindlichen Trommel, einem Kartuschenrahmen, einem Kartuschenmontageabschnitt und einer Kupplung in Längsrichtung zeigt;
45 eine schematische Draufsicht, die die Beziehung zwischen einer lichtempfindlichen Trommel, einem Kartuschenrahmen, einem Kartuschenmontageabschnitt und einer Kupplung in Längsrichtung zeigt;
46 eine schematische Draufsicht, die die Beziehung zwischen einer lichtempfindlichen Trommel, einem Kartuschenrahmen, einem Kartuschenmontageabschnitt und einer Kupplung in Längsrichtung zeigt;
47 eine schematische Draufsicht, die die Beziehung zwischen einer lichtempfindlichen Trommel, einem Kartuschenrahmen, einem Kartuschenmontageabschnitt und einer Kupplung in Längsrichtung zeigt;
48 eine Teilschnittansicht, die die Lagerung einer Kupplungswelle relativ zu einer Hauptbaugruppe der Vorrichtung zeigt;
49 eine Seitenansicht eines drehbaren Elementes zum Antreiben einer Kupplungswelle;
50 eine Seitenansicht eines drehbaren Elementes zum Antreiben einer Kupplungswelle;
51 (a) den Eingriffszustand einer Kupplung; und
52 (b) den Eingriffszustand einer Kupplung.
Hiernach werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert.
Als nächstes werden wünschenswerte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung bedeutet „Breitenrichtung" einer Prozeßkartusche B die Richtung, in der die Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe einer Bilderzeugungsvorrichtung installiert oder von dieser entfernt wird, und stimmt mit der Richtung überein, in der ein Aufzeichnungsmedium gefördert wird. „Längsrichtung" der Prozeßkartusche B bedeutet eine Richtung, die die Richtung, in der die Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe 14 installiert oder von dieser entfernt wird, schneidet (im wesentlichen senkrecht hierzu). Sie verläuft parallel zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums und schneidet die Richtung, in der das Aufzeichnungsmedium gefördert wird (im wesentlichen senkrecht hierzu). Ferner bedeutet „links" oder „rechts" links oder rechts relativ zu der Richtung, in der das Aufzeichnungsmedium gefördert wird, von oben gesehen.
1 zeigt eine elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung (Laserdrucker), die die vorliegende Erfindung verkörpert, wobei die generelle Konstruktion der Vorrichtung dargestellt ist. 2 ist eine externe perspektivische Ansicht der Vorrichtung, und die 3–8 sind Darstellungen von Prozeßkartuschen, die die vorliegende Erfindung verkörpern. Genauer gesagt, 3 ist eine Schnittansicht einer Prozeßkartusche, 4 ist eine externe perspektivische Ansicht der Prozeßkar tusche, 5 ist eine Seitenansicht der Prozeßkartusche von rechts, 6 ist eine Seitenansicht der Prozeßkartusche von links, 7 ist eine perspektivische Ansicht der Prozeßkartusche von oben links, und 8 ist eine perspektivische Ansicht der Prozeßkartusche von unten links. In der nachfolgenden Beschreibung bedeutet die „Oberseite" der Prozeßkartusche B die Seite, die nach oben weist, wenn sich die Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung befindet, und „Unterseite" bedeutet die Seite, die nach unten weist.
(Elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung A und Prozeßkartusche B)
Zuerst wird in Verbindung mit den 1 und 2 ein Laserdrucker A als elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung, die die vorliegende Erfindung verkörpert, beschrieben. 3 ist eine Schnittansicht einer Prozeßkartusche, die ebenfalls die vorliegende Erfindung verkörpert.
Wie in 1 gezeigt, handelt es sich bei dem Laserdrucker A um eine Vorrichtung, die ein Bild auf einem Aufzeichnungsmedium (beispielsweise einem Aufzeichnungsbogen, einem OHP-Bogen und einem Gewebe) über einen elektrofotografischen Bilderzeugungsprozeß erzeugt. Die Vorrichtung erzeugt ein Tonerbild auf einem elektrofotografischen lichtempfindlichen Element in der Form einer Trommel (hiernach als lichtempfindliche Trommel bezeichnet). Genauer gesagt, die lichtempfindliche Trommel wird mit Hilfe einer Aufladeeinrichtung aufgeladen, und ein mit den Bilddaten eines Sollbildes modulierter Laserstrahl wird von einer optischen Einrichtung auf die aufgeladene Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel projiziert, wodurch auf dieser ein latentes Bild in Abhängigkeit von den Bilddaten erzeugt wird. Dieses latente Bild wird von einer Entwicklungseinrichtung zu einem Tonerbild entwickelt. Mittlerweile ist ein in einer Blattzuführkassette 3a angeordnetes Aufzeichnungsmedium 2 von einer Aufnahmerolle 3b, einem Förderrollenpaar 3c und 3d und einem Registerrollenpaar 3e synchron zur Tonererzeugung reversiert und gefördert worden. Dann wird eine Spannung an eine Bildtransferrolle 4 als Einrichtung zum Übertragen des auf der lichtempfindlichen Trommel 7 der Prozeßkartusche B ausgebildeten Tonerbildes gelegt, wodurch das Tonerbild auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen wird. Danach wird das Aufzeichnungsmedium 2, auf das das Tonerbild übertragen worden ist, über einen Führungsförderer 3f zu einer Fixiereinrichtung 5 gefördert. Die Fixiereinrichtung 5 besitzt eine Antriebsrolle 5c und eine Fixierrolle 5b, die eine Heizeinrichtung 5a enthält, und bringt Wärme und Druck auf das Aufzeichnungsmedium 2 auf, wenn dieses die Fixiereinrichtung 5 passiert, so daß das auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragene Bild am Aufzeichnungsmedium fixiert wird. Dann wird das Aufzeichnungsmedium 2 weiter gefördert und durch eine Reversierbahn 3j über Abgaberollenpaare 3g, 3h und 3i in eine Abgabeschale 6 abgegeben. Die Abgabeschale 6 ist am oberen Ende der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung A angeordnet. Eine schwenkbare Klappe 3k kann in Koordination mit ei nem Abgaberollenpaar 2f betätigt werden, um das Aufzeichnungsmedium 2 abzugeben, ohne daß dieses die Reversierbahn 3j passiert. Die Aufnahmerolle 3b, die Förderrollenpaare 3c und 3d, das Registerrollenpaar 3e, der Führungsförderer 3f, die Abgaberollenpaare 3g, 3h und 3i und das Abgaberollenpaar 3m bilden eine Fördereinrichtung 3.
Wie die 3 bis 8 zeigen, wird in der Prozeßkartusche B die lichtempfindliche Trommel 7, die mit einer lichtempfindlichen Schicht 7e versehen ist (11), gedreht, um ihre Oberfläche gleichmäßig aufzuladen, indem eine Spannung an die Aufladerolle 8 als Aufladeeinrichtung für die lichtempfindliche Trommel g legt wird. Dann wird ein mit den Bilddaten modulierter Laserstrahl vom optischen System 1 durch eine Belichtungsöffnung 1e auf die lichtempfindliche Trommel 7 projiziert, wodurch ein latentes Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 7 ausgebildet wird. Das auf diese Weise ausgebildete latente Bild wird mit Hilfe von Toner und der Entwicklungseinrichtung 9 entwickelt. Genauer gesagt, die Aufladerolle 8 steht in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 7, um diese aufzuladen. Sie 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, so daß das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugte latente Bild entwickelt wird. Das optische System 1 umfaßt eine Laserdiode 1a, einen Polygonspiegel 1b, eine Linse 1c und einen Ablenkspiegel 1d.
In der Entwicklungseinrichtung 9 wird der in einem Tonerbehälter 11A enthaltene Entwickler durch die Drehung eines Tonerzuführelementes 9b einer Entwicklungsrolle 9c zugeführt. Die Entwicklungsrolle 9c enthält einen stationären Magneten. Dieser wird auch gedreht, so daß eine Tonerschicht mit triboelektrischer Aufladung auf der Umfangsfläche der Entwicklungsrolle 9c ausgebildet wird. Der Bildentwicklungsbereich der lichtempfindlichen Trommel 7 wird mit dem Toner von dieser Tonerschicht versehen, und der Toner wird auf die Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 übertragen, so daß das latente Bild reflektiert wird, wodurch das latente Bild als Tonerbild visualisiert wird. Bei dem Entwicklungsblatt 9d handelt es sich um ein Blatt, das die Menge des an der Umfangsfläche der Entwicklungsrolle 9c haftenden Toners reguliert und ebenfalls den Toner triboelektrisch auflädt. Benachbart zur Entwicklungsrolle 9c ist ein Tonerrührelement 9c drehbar angeordnet, um den Toner innerhalb der Bildentwicklungskammer umlaufend zu rühren.
Nachdem das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 ausgebildete Tonerbild auf das Aufzeichnungsmedium 2 durch Anlegen einer Spannung mit einer Polarität, die zu der des Tonerbildes der Bildtransferrolle 4 entgegengesetzt ist, übertragen worden ist, wird der restliche Toner auf der lichtempfindlichen Trommel 7 durch die Reinigungseinrichtung 10 entfernt. Die Reinigungseinrichtung 10 umfaßt ein elastisches Reinigungsblatt 10a, das mit der lichtempfindlichen Trommel 7 in Kontakt steht, und der auf der lichtempfindlichen Trommel 7 verbleibende Toner wird vom elastischen Reinigungsblatt 10a abgekratzt und in einem Sammelbehälter lOb für verbrauchten Toner gesammelt.
Die Prozeßkartusche B wird in der folgenden Weise hergestellt. Zuerst wird ein Tonerkammerrahmen 11, der einen Tonerbehälter (Tonerspeicherabschnitt) 11A zum Speichern von Toner umfaßt, mit einem Bildentwicklungskammerrahmen 12 verbunden, der die Bildentwicklungseinrichtung 9, wie eine Bildentwicklungsrolle 9c, enthält. Dann wird ein Reinigungskammerrahmen 13, in dem die lichtempfindliche Trommel 7, die Reinigungseinrichtung 10, wie das Reinigungsblatt 10a, und die Aufladerolle 8 montiert sind, mit den vorhergehenden zwei Rahmen 11 und 12 verbunden, um die Prozeßkartusche B zu vervollständigen. Die auf diese Weise hergestellte Prozeßkartusche B ist abnehmbar in der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung A installierbar.
Die Prozeßkartusche B ist mit einer Belichtungsöffnung versehen, durch die ein mit Bilddaten modulierter Lichtstrahl auf die lichtempfindliche Trommel 7 projiziert wird. Ferner weist sie eine Transferöffnung 13n auf, durch die die lichtempfindliche Trommel 7 dem Aufzeichnungsmedium 2 gegenüberliegt. Die Belichtungsöffnung 1e bildet einen Teil des Reinigungskammerrahmens 11, und die Transferöffnung 13n ist zwischen dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 und dem Reinigungskammerrahmen 13 angeordnet.
Als nächstes wird die Konstruktion des Gehäuses der Prozeßkartusche B dieser Ausführungsform beschrieben.
Die Prozeßkartusche dieser Ausführungsform wird in der folgenden Weise hergestellt. Zuerst werden der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 miteinander verbunden. Dann wird der Reinigungskammerrahmen 13 drehbar mit den vorhergehenden zwei Rahmen 11 und 12 verbunden, um das Gehäuse zu vervollständigen. In diesem Gehäuse werden die vorstehend erwähnte lichtempfindliche Trommel 7, Aufladerolle 8, Entwicklungseinrichtung 9, Reinigungseinrichtung 10 u. ä. montiert, um die Prozeßkartusche B zu vervollständigen. Die auf diese Weise hergestellte Prozeßkartusche B ist entfernbar in der Kartuschenaufnahmeeinrichtung installierbar, die in der Hauptbaugruppe 14 einer Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen ist.
(Gehäusekonstruktion der Prozeßkartusche B)
Wie vorstehend beschrieben, wird das Gehäuse der Prozeßkartusche B bei dieser Ausführungsform durch Verbinden des Tonerkammerrahmens 11, des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und des Reinigungskammerrahmens 13 gebildet. Als nächstes wird die Konstruktion des auf diese Weise gebildeten Gehäuses beschrieben.
Wie die 3 und 20 zeigen, ist im Tonerkammerrahmen 11 das Tonerzuführelement 9b drehbar montiert. Im Bildentwicklungskammerrahmen 12 sind die Bildentwicklungsrolle 9c und das Entwicklungsblatt 9d montiert.
Benachbart zur Entwicklungsrolle 9c ist das Rührelement 9c drehbar installiert, um umlaufend den Toner innerhalb der Bildentwicklungskammer zu rühren. Wie die 3 und 19 zeigen, ist im Bildentwicklungskammerrahmen 12 eine Stabantenne 9h montiert, die sich in Längsrichtung der Entwicklungsrolle 9c im wesentlichen parallel zu derselben erstreckt. Der Tonerkammerrahmen 11 und der Entwicklungskammerrahmen 12, die in der vorstehend beschriebenen Weise ausgerüstet sind, werden miteinander verschweißt (bei dieser Ausführungsform durch Ultraschallschweißen), um einen zweiten Rahmen zu bilden, der eine Bildentwicklungseinheit D darstellt (13).
Die Bildentwicklungseinheit der Prozeßkartusche B wird mit einer Trommelverschlußeinheit 18 versehen, die die lichtempfindliche Trommel 7 abdeckt, um sie in Bezug auf eine Belichtung über eine ausgedehnte Zeitdauer zu schützen oder ein Inkontakttreten derselben mit fremden Gegenständen zu verhindern, wenn die Prozeßkartusche B von der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung entfernt wird oder nachdem sie entfernt worden ist.
Wie in 6 gezeigt, hat die Trommelverschlußeinheit 18 eine Verschlußabdeckung 18a, die die in 3 gezeigte Transferöffnung 13n abdeckt oder freigibt, und Verbindungselemente 18b und 18c, die die Verschlußabdeckung 18 lagern. Aufstromseitig in der Richtung, in der das Aufzeichnungsmedium 2 gefördert wird, ist ein Ende des rechten Verbindungselementes 18c in einem Loch 40g eines Entwicklungseinrichtungszahnradhalters 40 gelagert, wie in den 4 und 5 gezeigt, während ein Ende des linken Verbindungselementes 18c in einem Vorsprung 11h des Bodenabschnittes 11b des Tonerkammerrahmens 11 gelagert ist. Die anderen Enden des linken und rechten Verbindungselementes 18c sind an den entsprechenden Längsenden der Verschlußabdeckung 18a aufstromseitig in bezug auf die Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums befestigt. Das Verbindungselement 18c besteht aus einer Metallstange. Tatsächlich sind das linke und rechte Verbindungselement 18c über die Verschlußabdeckung 18a verbunden. Mit anderen Worten, das linke und rechte Verbindungselement 18c bilden das linke und rechte Ende eines einstückigen Verbindungselementes 18c. Das Verbindungselement 18b ist nur an einem Längsende der Verschlußabdeckung 18a vorgesehen. Ein Ende des Verbindungselementes 18b ist an der Verschlußabdeckung 18a befestigt, und zwar abstromseitig in bezug auf die Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums von der Position, an der das Verbindungselement 18c an der Verschlußabdeckung 18a befestigt ist, und das andere Ende des Verbindungselementes 18b ist um einen Paßstift 12d des Bildentwicklungskammerrahmens 12 gelagert. Das Verbindungselement 18b besteht aus Kunstharz.
Die Verbindungselemente 18b und 18c, die unterschiedliche Länge besitzen, bilden zusammen mit der Verschlußabdeckung 18a und dem Tonerkammerrahmen 11 ein vierteiliges Gestänge. Wenn die Prozeßkartusche B in eine Bilderzeugungsvorrichtung eingesetzt wird, tritt der Abschnitt 18c1 des Verbindungselementes 18c, der von der Prozeßkartusche B vorsteht, mit dem stationären Kontaktelement (nicht gezeigt) in Kontakt, das auf der Sei tenwand des Kartuschenaufnahmeraumes S der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen ist, und aktiviert die Trommelverschlußeinheit 18 zum Öffnen der Verschlußabdeckung 18a.
Die Trommelverschlußeinheit 18, die aus der Verschlußabdeckung 18a und den Verbindungselementen 18b und 18c besteht, wird mit dem Druck von einer nicht dargestellten Torsionsschraubenfeder, die um einen Paßstift 12d gelagert ist, beaufschlagt. Ein Ende der Feder ist am Verbindungselement 18b verankert, während das andere Ende am Bildentwicklungskammerrahmen 12 verankert ist, so daß der Druck in der Richtung erzeugt wird, in der die Verschlußabdeckung 18a die Transferöffnung 13n abdeckt.
Wie die 3 und 12 zeigen, wird der Reinigungseinrichtungsrahmen 13 mit der lichtempfindlichen Trommel 7, der Aufladerolle 8 und den verschiedenen Teilen der Reinigungseinrichtung 10 versehen, um einen ersten Rahmen als Reinigungseinheit C zu bilden (12).
Dann werden die vorstehend beschriebene Bildentwicklungseinheit D und Reinigungseinheit C mit Hilfe eines Verbindungselementes 22 in einer gegeneinander verschwenkbaren Weise verbunden, um die Prozeßkartusche B zu vervollständigen. Genauer gesagt, wie in 13 gezeigt, werden beide Längsenden (in Axialrichtung der Entwicklungsrolle 9c) des Bildentwicklungskammerrahmens 12 mit einem Armabschnitt 19 versehen, der mit einem runden Loch 20 ausgestattet ist, das sich parallel zur Entwicklungsrolle 9c erstreckt. Ein ausgenommener Ab schnitt 21 zur Aufnahme des Armabschnittes 19 ist an jedem Längsende des Reinigungskammerrahmens vorgesehen (12). Der Armabschnitt 19 wird in diesen ausgenommenen Abschnitt 21 eingesetzt, und das Verbindungselement 22 wird in das Montageloch 13e des Reinigungskammerrahmens 13 gepreßt, durch das Loch 20 des Endabschnittes des Armabschnittes 19 geführt und weiter in das Loch 13e einer Trennwand 13t gepreßt, so daß die Bildentwicklungseinheit D und Reinigungseinheit C um das Verbindungselement 22 schwenkbar relativ zueinander verbunden werden. Bei der Verbindung der Bildentwicklungseinheit D und der Reinigungseinheit C wird eine Schraubendruckfeder 22a zwischen den beiden Einheiten angeordnet, wobei ein Ende der Schraubenfeder um einen nicht dargestellten Paßstift, der vom Basisabschnitt des Armabschnittes 19 vorsteht, gelagert und das andere Ende gegen die obere Wand des ausgenommenen Abschnittes 21 des Reinigungskammerrahmens 13 gepreßt wird. Auf diese Weise wird der Bildentwicklungskammerrahmen 12 nach unten gepreßt, um auf zuverlässige Weise die Entwicklungsrolle 9c nach unten gegen die lichtempfindliche Trommel 7 gepreßt zu halten. Genauer gesagt, wie in 13 gezeigt, wird eine Rolle 9i mit einem Durchmesser, der größer ist als der der Entwicklungsrolle 9c, an jedem Längsende der Entwicklungsrolle 9c befestigt, und diese Rolle 9i wird auf die lichtempfindliche Trommel 7 gepreßt, um einen vorgegebenen Spalt (etwa 300 μm) zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwicklungsrolle 9c aufrechtzuerhalten. Die Oberseite des ausgenommenen Abschnittes 21 des Reinigungskammerrahmens 13 ist schräg ausgebildet, so daß die Schraubendruckfeder 22a allmählich zusammengepreßt wird, wenn die Bildentwicklungseinheit D und Reinigungseinheit C vereinigt werden. Mit anderen Worten, die Bildentwicklungseinheit D und Reinigungseinheit C sind gegeneinander um das Verbindungselement 22 verschwenkbar, während die Lagebeziehung (Spalt) zwischen der Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Umfangsfläche der Entwicklungsrolle 9c durch die elastische Kraft der Schraubendruckfeder 22a präzise aufrechterhalten wird.
Da die Schraubendruckfeder 22a am Basisabschnitt des Armabschnittes 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 befestigt ist, wirkt die elastische Kraft der Schraubendruckfeder 22a lediglich auf den Basisabschnitt des Armabschnittes 19 ein. In einem Fall, in dem der Bildentwicklungskammerrahmen 12 mit einer speziellen Montageeinrichtung für die Schraubendruckfeder 22a versehen ist, muß die Nachbarschaft des Federsitzes verstärkt werden, um den vorgegebenen Spalt zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwicklungsrolle 9c präzise aufrechtzuerhalten. Wenn jedoch die Schraubendruckfeder 22a in der vorstehend beschriebenen Weise angeordnet wird, ist es nicht erforderlich, die Nachbarschaft des Federsitzes zu verstärken, d. h. die Nachbarschaft des Basisabschnittes des Armabschnittes 19 bei dieser Ausführungsform, da der Basisabschnitt des Armabschnittes 19 von Hause aus eine größere Festigkeit und Steifigkeit besitzt.
Die vorstehend beschriebene Konstruktion, die den Reinigungskammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zusammenhält, wird später in größeren Einzelheiten beschrieben.
(Konstruktion der Führungseinrichtung der Prozeßkartusche B)
Als nächstes wird die Einrichtung zum Führen der Prozeßkartusche B, wenn die Prozeßkartusche in der Hauptbaugruppe 14 einer Bilderzeugungsvorrichtung installiert oder von dieser entfernt wird, beschrieben. Diese Führungseinrichtung ist in den 9 und 10 dargestellt. 9 ist eine perspektivische Ansicht der linken Seite der Führungseinrichtung, von der Seite aus gesehen (in Richtung des Pfeiles X), von der die Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung A installiert wird (von der Seite der Bildentwicklungseinheit D aus gesehen). 10 ist eine perspektivische Ansicht der rechten Seite der Führungseinrichtung, von der gleichen Seite aus gesehen.
Wie die 4, 5, 6 und 7 zeigen, ist jedes Längsende des Reinigungsrahmenabschnittes 13 mit einer Einrichtung versehen, die als Führung dient, wenn die Prozeßkassette B in der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung installiert oder von dieser entfernt wird. Diese Führungseinrichtung wird von zylindrischen Führungen 13aR und 13aL als Kartuschenpositionierungsführungselement und von Drehsteuerführungen 13bR und 13bL als Ein richtung zum Steuern der Höhe der Prozeßkartusche B, wenn diese installiert oder entfernt wird, gebildet.
Wie in 5 gezeigt, handelt es sich bei der zylindrischen Führung 13aR um ein hohlzylindrisches Element. Die Drehsteuerführungen 13bR sind mit der zylindrischen Führung 13aR einstückig ausgebildet und stehen radial von der Umfangsfläche der zylindrischen Führung 13aR vor. Die zylindrische Führung 13aR ist mit einem Montageflansch 13aR1 versehen, der ebenfalls einstückig mit der zylindrischen Führung 13aR ausgebildet ist. Somit bilden die zylindrische Führung 13aR, die Drehsteuerführung 13bR und der Montageflansch 13aR1 das rechte Führungselement 13R, das mit kleinen Schrauben, die durch die Schraubenbohrungen des Montageflansches 13aRa geführt werden, am Reinigungskammerrahmen 13 fixiert wird. Wenn das rechte Führungselement 13R am Reinigungskammerrahmen 13 befestigt ist, erstreckt sich die Drehsteuerführung 13bR über die Seitenwand des Entwicklungseinrichtungszahnradhalters 40, der am Bildentwicklungskammerrahmen 12 fixiert ist.
Wie in 11 gezeigt, besteht ein Trommelwellenelement aus einem Trommelwellenabschnitt 7a einschließlich eines Abschnittes 7a2 mit größerem Durchmesser, einem scheibenförmigen Flanschabschnitt 29 und einem zylindrischen Führungsabschnitt 13aL. Der Abschnitt 7a2 mit größerem Durchmesser ist in das Loch 13k1 des Reinigungsrahmenabschnittes 13 eingesetzt. Der Flanschabschnitt 29 steht mit einem Positionierungsstift 13c in Eingriff, der von der Seitenwand der Längsendwand des Reinigungsrahmenabschnittes 13 vorsteht, an einer Drehung gehindert wird und mit Hilfe von kleinen Schrauben 13d am Reinigungsrahmenabschnitt 13 fixiert ist. Die zylindrische Führung 13aL steht nach außen vor (nach vorne, d. h. in der Richtung senkrecht zur Blattoberfläche der 6). Die vorstehend erwähnte stationäre Trommelwelle 7a, die ein Stirnrad 7n drehbar lagert, das um die lichtempfindliche Trommel 7 gelagert ist, steht vom Flansch 29 nach innen vor (11). Die zylindrische Führung 13aL und die Trommelwelle 7a sind koaxial angeordnet. Der Flansch 29, die zylindrische Führung 13aL und die Trommelwelle 7a sind einstückig aus metallischem Material, wie Stahl, hergestellt.
Wie in 6 gezeigt, ist geringfügig von der zylindrischen Führung 13aL entfernt eine Drehsteuerführung 13bL angeordnet. Diese ist lang und schmal und erstreckt sich im wesentlichen in Radialrichtung der zylindrischen Führung 13aL und steht ebenfalls vom Reinigungskammerrahmen 13 nach außen vor. Sie ist einstückig mit dem Reinigungskammerrahmen 13 ausgebildet. Um diese Drehsteuerführung 13bL aufzunehmen, ist der Flansch 29 mit einem ausgeschnittenen Abschnitt versehen. Die Strecke, über die die Drehsteuerführung 13bL nach außen vorsteht, ist so groß, daß deren Endfläche mit der Endfläche der zylindrischen Führung 13aL im wesentlichen bündig ist. Die Drehsteuerführung 13bL erstreckt sich über die Seitenwand der Entwicklungsrollenlagerbox 9v, die am Bildentwicklungskammerrahmen 12 fixiert ist. Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wird, besteht das linke Führungselement 13L aus zwei ge trennten Teilen: der metallischen zylindrischen Führung 13aL und der Drehsteuerführung 13bL aus Kunstharz.
Als nächstes wird ein Regelkontaktabschnitt 13j, der einen Teil der Oberseite des Reinigungskammerrahmens 13 bildet, beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung des Regelkontaktabschnittes 13j bedeutet „Oberseite" die Seite, die nach oben weist, wenn sich die Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe 14 einer Bilderzeugungsvorrichtung befindet.
Wie die 4 bis 7 zeigen, bilden zwei Abschnitte 13j der Oberseite 13i der Reinigungseinheit C, bei denen es sich um die Abschnitte benachbart zur rechten und linken Vorderecke 13p und 13q relativ zu der Richtung senkrecht zu der Richtung, in der die Prozeßkartusche B eingesetzt wird, handelt, die Regelkontaktabschnitte 13j, die die Position und Stellung der Prozeßkartusche B regeln, wenn diese in der Hauptbaugruppe 14 installiert wird. Mit anderen Worten, wenn die Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe 14 installiert wird, tritt der Regelkontaktabschnitt 13j mit dem festen Kontaktelement 25, das in der Hauptbaugruppe 14 einer Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen ist (9, 10 und 30), in Kontakt und regelt die Drehung der Prozeßkartusche B um die zylindrische Führung 13aR und 13aL.
Als nächstes wird die Führungseinrichtung auf der Seite der Hauptbaugruppe 14 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, wenn der Deckel 35 der Hauptbaugruppe 14 einer Bilderzeugungsvorrichtung um einen Lagerpunkt 35a gegen den Uhrzeigersinn aufgeschwenkt wird, wird der obere Abschnitt der Hauptbaugruppe 14 freigegeben, und der Prozeßkartuschenaufnahmeabschnitt tritt in Erscheinung, wie in den 9 und 10 gezeigt. Die linke und rechte Innenwand der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung sind relativ zu der Richtung, in der die Prozeßkartusche B eingesetzt wird, mit Führungselementen 16L (9) und 16R (10) versehen, die sich von der Seite gegenüber dem Lagerpunkt 35a diagonal nach unten erstrecken.
Wie in der Zeichnung gezeigt, umfassen die Führungselemente 16L und 16R Führungsabschnitte 16a und 16c und Positionierungsnuten 16b und 16d, die mit den Führungsabschnitten 16a und 16c verbunden sind. Die Führungsabschnitte 16a und 16c erstrecken sich diagonal nach unten, gesehen aus der mit dem Pfeil X angedeuteten Richtung, d. h. der Richtung, in der die Prozeßkartusche B eingesetzt wird. Die Positionierungsnuten l6b und 16d besitzen einen halbkreisförmigen Querschnitt, der perfekt an den Querschnitt der zylindrischen Führungen 13aL oder 13aR der Prozeßkartusche B angepaßt ist. Nachdem die Prozeßkartusche B vollständig in der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung installiert worden ist, stimmen die Mittelpunkte der halbkeisförmigen Querschnitte der Positionierungsnut 16b und 16d mit den Axiallinien der zylindrischen Führungen 13aL und 13aR der Prozeßkartusche B und somit mit der Axiallinie der lichtempfindlichen Trommel 7 überein.
Die Breite der Führungsabschnitte 16a und 16c, gesehen aus der Richtung, in der die Prozeßkartusche B installiert oder entfernt wird, ist groß genug, damit die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR hierauf mit einem geeigneten Spiel reiten können. Daher sind die Drehsteuerführungen 13bL und 13bR, die einen geringeren Durchmesser besitzen als die zylindrische Führung 13aL und 13aR, naturgemäß loser in den Führungsabschnitten 16a und 16c gelagert als die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR, wobei jedoch ihre Drehung von den Führungsabschnitten 16a und 16c gesteuert wird. Mit anderen Worten, wenn die Prozeßkartusche B installiert wird, wird der Winkel der Prozeßkartusche B in einem vorgegebenen Bereich gehalten. Nach Installation der Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung stehen die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR der Prozeßkartusche in Eingriff mit den Positionierungsnuten 16b und 16d der Führungselemente 13L und 13R, und der linke und rechte Regelkontaktabschnitt 13j, die in Kartuscheneinsetzrichtung am Vorderabschnitt des Reinigungskammerrahmens 13 der Prozeßkartusche B angeordnet sind, stehen mit den festen Positionierungselementen 25 in Kontakt.
Die Gewichtsverteilung der Prozeßkartusche B ist derart, daß dann, wenn die Linie, die mit den Axiallinien der zylindrischen Führung 13aL und 13aR zusammenfällt, waagerecht verläuft, die Seite der Bildentwicklungseinheit D der Prozeßkartusche B ein größeres Moment um diese Linie erzeugt als die Seite der Reinigungseinheit C.
Die Prozeßkartusche B wird in der nachfolgend beschriebenen Weise in der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung installiert. Zuerst werden die zylindrische Führung 13aL und 13aR der Prozeßkartusche B in den Führungsabschnitt 16a und 16c des Kartuschenaufnahmeabschnittes der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung eingesetzt, indem der ausgenommene Abschnitt 17 und Rippenabschnitt 11c der Prozeßkartusche B mit einer Hand ergriffen und die Drehsteuerführungen 13bL und 13bR ebenfalls in die Führungsabschnitte 16a und 16c eingesetzt werden, wobei der Vorderabschnitt in Einsetzrichtung der Prozeßkartusche B nach unten geschwenkt wird. Dann wird die Prozeßkartusche B weiter eingesetzt, wobei die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR und die Drehsteuerführungen 13bL und 13bR der Prozeßkartusche B den Führungsabschnitten 16a und 16c folgen, bis die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR die Positionierungsnuten 16b und 16d der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung erreichen. Dann werden die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR durch das Eigengewicht der Prozeßkartusche B in den Positionierungsnuten 16b und 16d zum Sitzen gebracht. Die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR der Prozeßkartusche B werden relativ zu den Positionierungsnuten 16b und 16d genau positioniert. In diesem Zustand stimmt die Linie, die mit den Axiallinien der zylindrischen Führung 13aL und 13aR übereinstimmt, auch mit der Axiallinie der lichtempfindlichen Trommel 7 überein, so dass daher die lichtempfindliche Trommel 7 relativ zur Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung auf vernünftige Weise genau positioniert wird. Die endgültige Positionierung der lichtempfindlichen Trommel 7 relativ zur Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung wird zur gleichen Zeit erreicht, wenn die Kupplung zwischen den beiden Teilen vervollständigt ist.
Auch in diesem Zustand gibt es einen geringen Spalt zwischen dem stationären Positionierungselement 25 der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung und dem Regelkontaktabschnitt 13j der Prozeßkartusche B. Zu diesem Zeitpunkt wird die Prozeßkartusche B von der Hand freigegeben. Dann dreht sich die Prozeßkartusche B um die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR in einer Richtung zur Absenkung der Seite der Bildentwicklungseinheit D und zum Anheben der Seite der Reinigungseinheit C, bis die Regelkontaktabschnitte 13j der Prozeßkartusche B mit den entsprechenden stationären Positionierungselementen 25 in Kontakt treten. Dadurch wird die Prozeßkartusche B relativ zur Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung genau positioniert. Danach wird der Deckel 35 geschlossen, indem er im Uhrzeigersinn um den Lagerpunkt 35a gedreht wird.
Um die Prozeßkartusche B von der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung zu entfernen, werden die obigen Schritte in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt. Genauer gesagt, zuerst wird der Deckel 35 der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung geöffnet, und die Prozeßkartusche B wird nach oben gezogen, indem die vorstehend erwähnten oberen und unteren Rippenabschnitte 11c, d. h. die Handgriffabschnitte, der Prozeßkartusche manuell ergriffen werden. Danach drehen sich die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR der Prozeßkartusche B in den Positionierungsnuten 16b und 16d der Haupteinheit 14 der Vorrichtung. Folglich tritt eine Trennung der Regelkontaktabschnitte 13j der Prozeßkartusche B vom entsprechenden stationären Positionierungselement 25 ein. Als nächstes wird die Prozeßkartusche B weiter gezogen. Dann treten die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR aus den Positionierungsnuten 16b und 16d heraus und bewegen sich in die Führungsabschnitte 16a und 16c des Führungselementes 16L und 16R, das an der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung befestigt ist. In diesem Zustand wird die Prozeßkartusche B weiter gezogen. Dann gleiten die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR und die Drehsteuerführungen 13bL und 13bR der Prozeßkartusche B diagonal nach oben durch die Führungsabschnitte 16a und 16c der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung, wobei der Winkel der Prozeßkartusche B so gesteuert wird, daß sie vollständig aus der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung herausbewegt werden kann, ohne in Kontakt mit anderen Abschnitten als den Führungsabschnitten 16a und 16c zu treten.
Wie in 12 gezeigt, ist das Stirnrad 7n um eines der Längsenden der lichtempfindlichen Trommel 7, welches das Ende ist, das dem Ende gegenüberliegt, an dem das schräg verzahnte Trommelzahnrad 7b gelagert ist, gelagert. Wenn die Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung eingesetzt wird, kämmt das Stirnrad 7n mit einem Zahnrad (nicht gezeigt), das koaxial zur Bildübertragungsrolle 4 angeordnet ist, welche sich in der Hauptbaugruppe der Vorrichtung befindet, und über trägt die Antriebskraft von der Prozeßkartusche B auf die Transferrolle 4, wodurch diese gedreht wird.
(Tonerkammerrahmen)
In Verbindung mit den 3, 5, 7, 16, 20 und 21 wird nunmehr der Tonerkammerrahmen im einzelnen beschrieben. 20 ist eine perspektivische Ansicht des Tonerkammerrahmens, bevor eine Tonerdichtung aufgeschweißt ist, und 21 ist eine perspektivische Ansicht des Tonerkammerrahmens nach dem Einfüllen von Toner.
Wie 3 zeigt, wird der Tonerkammerrahmen 11 von zwei Abschnitten gebildet, dem oberen und unteren Abschnitt 11a und 11b. Wie 1 zeigt, ist der obere Abschnitt 11a nach oben gewölbt und besetzt den Raum auf der linken Seite des optischen Systems 1 in der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung, so daß die Tonerkapazität der Prozeßkartusche B erhöht werden kann, ohne die Größe der Bilderzeugungsvorrichtung A zu erhöhen. Wie die 3, 4 und 7 zeigen, hat der obere Abschnitt 11a des Tonerkammerrahmens 11 einen ausgenommenen Abschnitt 17, der am Längsmittelabschnitt des oberen Abschnittes 11a angeordnet ist und als Handgriff dient. Eine Bedienungsperson der Bilderzeugungsvorrichtung kann die Prozeßkartusche B handhaben, indem sie diese mit Hilfe des ausgenommenen Abschnittes 17 des oberen Abschnittes 11a und der nach unten weisenden Seite des unteren Abschnittes 11b ergreift. Die Rippen 11c, die sich auf der nach unten weisenden Fläche des unteren Abschnittes 11b in Längsrichtung des Abschnittes llb erstrecken, dienen dazu, zu verhindern, daß die Prozeßkartusche B aus der Hand der Bedienungsperson herausgleitet. Wie in 3 gezeigt, ist der Flansch 11a1 des oberen Abschnittes 11a zu dem Flansch 11b1 mit erhabenem Rand des unteren Abschnittes 11b ausgerichtet, wobei der Flansch 11a1 innerhalb des erhabenen Randes des Flansches 11b1 des unteren Abschnittes 11b1 gelagert ist, so daß sich die Wände des oberen und unteren Abschnittes des Tonerkammerrahmens 11 perfekt an der Schweißfläche U treffen. Dann werden der obere und untere Abschnitt 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 zusammengeschweißt, indem die Schweißrippen durch Aufprägung von Ultraschallwellen geschmolzen werden. Das Verfahren zum Vereinigen des oberen und unteren Abschnittes 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 muß nicht auf Ultraschallschweißen beschränkt sein. Vielmehr kann auch ein Verschweißen durch Wärmeeinwirkung oder aufgeprägte Vibrationen oder ein Zusammenkleben stattfinden. Des weiteren ist der untere Abschnitt 11b des Tonerkammerrahmens 11 zusätzlich zu dem Flansch 11b1, der den oberen und unteren Abschnitt 11a und 11b ausgerichtet hält, wenn diese durch Ultraschallschweißen miteinander verschweißt werden, mit einem abgestuften Abschnitt 11m versehen. Dieser abgestufte Abschnitt 11m ist über einer Öffnung 11i und im wesentlichen in der gleichen Ebene wie der Flansch 11b1 angeordnet. Die Ausgestaltungen des abgestuften Abschnittes llm und von dessen Nachbarschaft werden nachfolgend beschrieben.
Bevor der obere und untere Abschnitt 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 vereinigt werden, wird ein Tonerzuführelement 9b im unteren Abschnitt 11 montiert und ein Kupplungselement 11e am Ende des Tonerzuführelementes 9b durch das Loch 11e1 der Seitenwand des Tonerkammerrahmens 11 befestigt, wie in 16 gezeigt. Das Loch 11e1 ist an einem der Längsenden des unteren Abschnittes 11b angeordnet, und die Seitenplatte, die das Loch 11e1 aufweist, ist ebenfalls mit einer Tonereinfüllöffnung 11d versehen, die im wesentlichen wie ein rechtwinkliges Dreieck geformt ist. Die dreieckige Umfassung der Tonereinfüllöffnung 11d wird von einem ersten Rand, bei dem es sich um einen von zwei Rändern handelt, die im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen, und der sich entlang der Verbindung zwischen dem oberen und unteren Abschnitt 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 erstreckt, einem zweiten Rand, der sich vertikal in der Richtung im wesentlichen senkrecht zum ersten Rand erstreckt, und einem dritten Rand gebildet, bei dem es sich um einen diagonalen Rand handelt, der sich entlang dem schrägen Rand des unteren Abschnittes 11b erstreckt. Mit anderen Worten, die Tonereinfüllöffnung 11d ist so groß wie möglich gemacht, jedoch benachbart zum Loch 11e1 angeordnet. Wie in 20 gezeigt, ist der Tonerkammerrahmen 11 mit einer Öffnung 11i versehen, durch die Toner vom Tonerkammerrahmen 11 in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 geführt wird, wobei eine Dichtung (wie später beschrieben wird) angeschweißt wird, um diese Öffnung 11i abzudichten. Danach wird Toner durch die Tonereinfüllöffnung 11d in den Tonerkammerrahmen 11 eingefüllt, und dann wird die Tonereinfüll öffnung 11d mit einer Tonerabdichtungskappe 11f abgedichtet, um eine Tonereinheit J zu vervollständigen. Die Tonerabdichtungskappe 11f ist aus Polyethylen, Polypropylen o. ä. geformt und wird in die Tonereinfüllöffnung 11d des Tonerkammerrahmens 11 gepreßt oder mit dieser verklebt, so daß sie sich nicht von dieser löst. Als nächstes wird die Tonereinheit J mit dem Bildentwicklungskammerrahmen 12, der später beschrieben wird, durch Ultraschallschweißen verschweißt, um die Bildentwicklungseinheit D zu erzeugen. Die Mittel zum Vereinigen der Tonereinheit J und der Bildentwicklungseinheit D sind nicht auf Ultraschallschweißen beschränkt. Es kann vielmehr eine Verklebung oder eine Verrastung durchgeführt werden, bei der die Elastizität der Materialien der beiden Einheiten ausgenutzt wird.
Wie in 3 gezeigt, weist die Schrägfläche K des unteren Abschnittes 11b des Tonerkammerrahmens 11 einen Winkel θ auf, so daß der Toner im oberen Abschnitt des Tonerkammerrahmens 11 auf natürliche Weise nach unten gleitet, wenn der Toner am Boden verbraucht wird. Genauer gesagt, es ist wünschenswert, wenn der zwischen der Schrägfläche K der Prozeßkartusche B in der Hauptgruppe 14 der Vorrichtung und der Horizontalen Z gebildete Winkel θ etwa 65° beträgt, wenn die Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung horizontal angeordnet ist. Der untere Abschnitt 11b weist einen nach außen ausgebauchten Abschnitt 11g auf, so daß er sich nicht störend auf die Drehung des Tonerzuführelementes 9b auswirkt. Der Durchmesser des Bereiches, den das Tonerzuführelement 9b überstreichen kann, beträgt etwa 37 mm. Die Höhe des ausgebauchten Abschnittes 11g muß nur etwa 0–10 mm von der imaginären Verlängerung der Schrägfläche K aus betragen. Dies ist auf den folgenden Grund zurückzuführen: Wenn die Bodenfläche des ausgebauchten Abschnittes 11g über der imaginären Verlängerung der Schrägfläche K liegt, wird der Toner, der sonst auf natürliche Weise vom oberen Abschnitt der Schrägfläche K heruntergleitet und in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingeführt wird, teilweise nicht in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingeführt und sammelt sich in einem Bereich, in dem sich die Schrägfläche K und der nach außen ausgebauchte Abschnitt 11g treffen. Im Gegensatz dazu wird beim Tonerkammerrahmen 11 dieser Ausführungsform der Toner auf zuverlässige Weise vom Tonerkammerrahmen in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingeführt.
Das Tonerzuführelement 9b ist aus einer Stahlstange mit einem Durchmesser von etwa 2 mm geformt und besitzt die Gestalt einer Kurbelwelle. Wie in 20 gezeigt, in der ein Ende des Tonerzuführelementes 9b dargestellt ist, ist eines der Lager des Tonerzuführelementes 9b in einem Loch 11r angeordnet, das sich im Tonerkammerrahmen 11 benachbart zur Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens befindet. Das andere Lager befindet sich im Kupplungselement 11e (wo das Lager am Kupplungselement 11e fixiert ist, ist in 20 nicht zu erkennen).
Wie vorstehend beschrieben, wird es durch die Ausbildung der Bodenwand des Tonerkammerrahmenabschnittes 11 mit dem nach außen ausgebauchten Abschnitt 11g als Raum, den das Tonerzuführelement 9b überstreichen kann, möglich, die Prozeßkartusche B mit einem stabilen Tonerzuführverhalten ohne Kostenanstieg auszustatten.
Wie die 3, 20 und 22 zeigen, ist die Öffnung 11i, durch die Toner vom Tonerkammerrahmenabschnitt 11 in den Entwicklungskammerrahmenabschnitt eingeführt wird, an der Verbindungsstelle zwischen dem Tonerkammerrahmenabschnitt 11 und dem Entwicklungskammerrahmenabschnitt 12 angeordnet. Die Öffnung 11i wird von einer vertieften Fläche 11k umgeben, die wiederum vom oberen und unteren Abschnitt 11j und 11j1 des Flansches des Tonerkammerrahmens 11 umgeben wird. Der in Längsrichtung äußere (obere) Rand des oberen Abschnittes 11j und der in Längsrichtung äußere (untere) Rand des unteren Abschnittes 11j1 sind mit Nuten 11n versehen, die parallel zueinander angeordnet sind. Der obere Abschnitt 11j des Flansches über der ausgenommenen Fläche 11k besitzt die Form eines Tores, und die Fläche des unteren Abschnittes 11j1 des Flansches verläuft parallel zur Fläche der ausgenommenen Fläche 11k. Wie in 22 gezeigt, befindet sich die Ebene der Bodenfläche 11n2 der Nut 11n auf der Außenseite (in Richtung auf den Bildentwicklungskammerrahmen 1) der Fläche der ausgenommenen bzw. vertieften Fläche 11k. Der Flansch des Tonerkammerrahmens 11 kann jedoch auch wie der in 39 gezeigte Flansch ausgebildet 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 Teil eines Bilderrahmens umgeben.
Wie in 19 gezeigt, ist mit 12u eine der ebenen Flächen des Bildentwicklungskammerrahmens 12 bezeichnet, die zum Tonerkammerrahmen 11 weist. Der Flansch 12e, der parallel zur ebenen Fläche 12u verläuft und sämtliche vier Ränder dieser ebenen Fläche 12u wie ein Bilderrahmen umgibt, ist auf einem Niveau vorgesehen, das gegenüber der ebenen Fläche 12u geringfügig vertieft ist. Die Längsränder des Flansches 12e sind mit einer Zunge 12v versehen, die in die Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 gepaßt ist. Die Oberseite der Zunge 12v ist mit einer winkligen Rippe 12v1 (22) zum Ultraschallschweißen versehen. Nachdem die diversen Teile zu dem Tonerkammerrahmen 11 und Bildentwicklungskammerrahmen 12 zusammengebaut worden sind, wird die Zunge des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in die Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 eingepaßt, und die beiden Rahmen 11 und 12 werden entlang der Zunge 12v und der Nut 11n zusammengeschweißt (Einzelheiten werden später erläutert).
Wie in 21 gezeigt, ist ein Abdeckfilm 51, der in einfacher Weise in Längsrichtung der Prozeßkartusche B abgerissen werden kann, mit der vertieften Fläche 11k verklebt, um die Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens 11 abzudichten. Er ist mit dem Tonerkammerrahmen 11 auf der vertieften Fläche 11k entlang den vier Rändern der Öffnung 11i verklebt. Um die Öffnung 11i durch Abreißen des Abdeckfilmes 51 freizugeben, ist die Prozeßkartusche B mit einem Abreißband 52 versehen, das mit dem Abdeckfilm 51 verschweißt ist. Das Abdeckband 52 ist vom Längsende 52b der Öffnung 11i doppelt zurückgeführt, zwischen einem elastischen Dichtungselement 54, wie ei nem Filzstück (19), und der gegenüberliegenden Fläche des Tonerkammerrahmens 11 an dem dem Ende 52b gegenüberliegenden Ende hindurchgeführt und von der Prozeßkartusche B aus geringfügig verlängert. Der Endabschnitt 52a des geringfügig vorstehenden Abreißbandes 52 ist mit einer Zuglasche 11t verbunden, die mit der Hand zu ergreifen ist (6, 20 und 21). Die Zuglasche 11t ist einstückig mit dem Tonerkammerrahmen 11 ausgebildet, wobei der Verbindungsabschnitt zwischen der Zuglasche 11t und dem Tonerkammerrahmen 11 dünn ausgebildet ist, so daß die Zuglasche 11t in einfacher Weise vom Tonerkammerrahmen 11 abgezogen werden kann. Die Oberseite des Dichtungselementes 54 ist mit Ausnahme der Umfangsbereiche mit einem Kunstharzfilmband 55 mit einem geringen Reibungskoeffizienten bedeckt. Das Band 55 ist mit dem Dichtungselement 54 verklebt. Des weiteren ist die ebene Fläche 12e, die am anderen Längsendabschnitt des Tonerkammerrahmens 11, d. h. dem Endabschnitt gegenüber der Position, in der das elastische Dichtungselement 54 angeordnet ist, vorgesehen ist, mit einem elastischen Dichtungselement 56 bedeckt, das mit der ebenen Fläche 12e verklebt ist (19).
Die elastischen Dichtungselemente 54 und 56 sind mit dem Flansch 12e an den entsprechenden Längsenden über die gesamte Breite des Flansches verklebt. Wenn der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 miteinander verbunden werden, decken die elastischen Dichtungselemente 54 und 56 exakt die entsprechenden Längsendabschnitte des die vertiefte Oberfläche 11k umgebenden Flansches 11j über die gesamte Breite des Flansches ab, wobei eine Überlappung mit der Zunge 12v gebildet wird.
Um den Tonerkammerrahmen 11 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 relativ zueinander genau zu positionieren, wenn diese miteinander verbunden werden, ist der Flansch 11j des Tonerkammerrahmens 11 mit einem runden Loch 11r und einem quadratischen Loch 11q versehen, die mit dem zylindrischen Paßstift 12w1 und dem quadratischen Paßstift 12w2 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in Eingriff stehen. Das runde Loch 11r steht in enger Passung mit dem Paßstift 12w1, während das quadratische Loch 11q in Längsrichtung eine lose Passung mit dem Paßstift 12w2 hat, während es in der anderen Richtung eine enge Passung aufweist.
Der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 werden vor dem Verfahren, in dem sie vereinigt werden, unabhängig voneinander zu einer Verbundkomponente zusammengebaut. Dann werden sie in der folgenden Weise vereinigt. Zuerst werden der zylindrische Positionierungsstift 12w1 und quadratische Positionierungsstift 12w2 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in das runde Positionierungsloch 11r und das quadratrische Positionierungsloch 11q des Tonerkammerrahmens 11 eingepaßt und wird die Zunge 12v des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in der Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 angeordnet. Dann werden der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 gegeneinander gepreßt. Als Folge davon treten die Dichtungselemente 54 und 56 in Kontakt und werden dadurch von den entsprechenden Längsendabschnitten des Flansches 11j zusammengepreßt. Gleichzeitig werden rippenförmige Vorsprünge 12z, die als Abstandskalter an jedem Längsende der ebenen Fläche 12u des Bildentwicklungskammerrahmens 12 angeordnet sind, benachbart zum Flansch 11j des Tonerkammerrahmens 11 positioniert. Der rippenförmige Vorsprung 12z ist einstückig mit dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 ausgebildet und in Längsrichtung an beiden Seiten des Abreißbandes 52 angeordnet, so daß sich das Abreißband zwischen den gegenüberliegenden Vorsprüngen 12z erstrecken kann.
Wenn der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 in der vorstehend beschriebenen Weise gegeneinander gepreßt worden sind, werden Ultraschallvibrationen zwischen den zungenförmigen Abschnitt 12v und die Nut 11n aufgebracht. Dadurch wird die winklige Rippe 12v1 durch Reibungswärme aufgeschmolzen und verschmilzt mit dem Boden der Nut 11n. Auf diese Weise verbleiben der Randabschnitt 11n1 der Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 und der rippenförmige Vorsprung 12z des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in luftdichtem Kontakt miteinander, wobei ein Raum zwischen der vertieften Fläche 11k des Tonerkammerrahmens 11 und der ebenen Fläche 12u des Bildentwicklungskammerrahmens 12 zurückbleibt. Der vorstehend erwähnte Abdeckfilm 51 und das vorstehend erwähnte Abreißband 52 sind in diesem Raum angeordnet.
Um den im Tonerkammerrahmen 11 gespeicherten Toner in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 einzuführen, muß die Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens 11 freigegeben werden. Dies wird in der folgenden Weise erreicht. Zuerst wird die Zuglasche 11t, die am Endabschnitt 52a ( 6) des sich von der Prozeßkartusche B erstreckenden Abreißbandes 52 befestigt ist, vom Tonerkammerrahmen 11 abgeschnitten oder abgerissen und dann von der Hand einer Bedienungsperson gezogen. Hierdurch wird der Abdeckfilm 51 zerrissen, so daß die Öffnung 11i freigegeben wird, wodurch der Toner vom Tonerkammerrahmen 11 in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 geführt werden kann. Wenn der Abdeckfilm 52 aus der Prozeßkartusche B herausgezogen worden ist, werden die Längsenden der Kartusche B durch die elastischen Dichtungen 54 und 56, die an den entsprechenden Längsenden des Flansches 11j des Tonerkammerrahmens 11 angeordnet sind, im abgedichteten Zustand gehalten. Da die elastischen Dichtungselemente 54 und 56 nur in ihrer Dickenrichtung verformt (komprimiert) werden, während sie ihre sechsflächigen Formen beibehalten, können sie die Prozeßkartusche sehr wirksam im abgedichteten Zustand halten.
Da die Seite des Tonerkammerrahmens 11, die zum Bildentwicklungskammerrahmen 12 weist, und die Seite des Bildentwicklungskammerrahmens 12, die zum Tonerkammerrahmen 11 weist, in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet sind, kann das Abreißband 52 durch einfaches Aufbringen einer Kraft, die groß genug ist, um den Abdeckfilm 51 zu zerreißen, auf das Abreißband 52 problemlos zwischen den beiden Rahmen 11 und 12 herausgezogen werden.
Wenn, wie vorstehend beschrieben, der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 vereinigt werden, findet ein Schweißverfahren unter Ultraschalleinsatz Verwendung, um Reibungswärme zu erzeugen, die die winklige Rippe 12v1 aufschmilzt. Diese Reibungswärme kann thermische Spannungen im Tonerkammerrahmen 11 und Bildentwicklungskammerrahmen 12 verursachen, wobei diese Rahmen durch diese Spannungen verformt werden können. Bei dieser Ausführungsform stehen jedoch die Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 und die Zunge 12v des Bildentwicklungskammerrahmens 12 über nahezu ihre gesamte Länge miteinander in Eingriff. Mit anderen Worten, wenn die beiden Rahmen 11 und 12 vereinigt werden, werden der verschweißte Abschnitt und dessen Nachbarschaft verstärkt, so daß daher die Wahrscheinlichkeit gering ist, daß die beiden Rahmen durch thermische Spannungen verformt werden.
Als Material für den Tonerkammerrahmen 11 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 findet Kunststoff Verwendung, beispielsweise Polystyrol, ABS-Harz (Acrylnitril-Butadien-Styrol), Polycarbonat, Polyethylen, Polypropylen u. ä.
3 zeigt einen im wesentlichen vertikalen Schnitt des Tonerkammerrahmens 11 der Prozeßkartusche B dieser Ausführungsform, wobei die Grenzfläche zwischen dem Tonerkammerrahmen 11 und dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 sowie deren Nachbarschaft dargestellt sind.
Der Tonerkammerrahmen 11 der Prozeßkartusche B dieser Ausführungsform wird nunmehr in größeren Einzelheiten in Verbindung mit 3 erläutert. Bei dem in einem Tonerbehälter 11A gehaltenen Toner handelt es sich um einen Einkomponententoner. Um zu ermöglichen, daß dieser Toner auf wirksame Weise in Richtung auf die Öffnung 11i fallen kann, ist der Tonerkammerrahmen 11 mit Schrägflächen K und L versehen, die sich über die gesamte Länge des Tonerkammerrahmens 11 erstrecken. Die Schrägfläche L befindet sich über der Öffnung 11i, und die Schrägfläche K befindet sich im hinteren Bereich des Tonerkammerrahmens 11, von der Öffnung 11i aus gesehen (in Breitenrichtung des Tonerkammerrahmens 11). Die Schrägflächen L und K bilden Teile des oberen und unteren Teiles 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11. Nachdem die Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung installiert worden ist, weist die Schrägfläche L diagonal nach unten und die Schrägfläche K diagonal nach oben, wobei der Winkel θ 3 zwischen der Schrägfläche K und der Linie m, die senkrecht zur Grenzfläche zwischen dem Tonerkammerrahmen 11 und dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 verläuft, etwa 20–40° beträgt. Mit anderen Worten, bei dieser Ausführungsform ist die Konfiguration des oberen Abschnittes 11a des Tonerkammerrahmens 11 derart, daß die Schrägflächen K und L die vorstehend genannten Winkel beibehalten, nachdem der Obere und untere Abschnitt 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 miteinander vereinigt worden sind. Somit kann bei dieser Ausführungsform der den Toner haltende Tonerbehälter 11A auf wirksame Weise den Toner in Richtung auf die Öffnung 11i führen.
Als nächstes wird der Bildentwicklungskammerrahmen im einzelnen beschrieben.
(Bildentwicklungskammerrahmen)
Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 der Prozeßkartusche B wird in Verbindung mit den 3, 14, 15, 16, 17 und 18 beschrieben. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die die Art und Weise zeigt, in der diverse Komponenten zum Bildentwicklungskammerrahmen 12 zusammengebaut werden. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die die Art und Weise zeigt, in der eine Entwicklungsstationsantriebskraftübertragungseinheit DG im Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert wird. 16 ist eine Seitenansicht der Entwicklungseinheit vor der Befestigung der Antriebskraftübertragungseinheit DG. 17 ist eine Seitenansicht der Entwicklungsstationsantriebskraftübertragungseinheit DG, von der Innenseite des Bildentwicklungskammerrahmens 12 aus gesehen, und 18 ist eine perspektivische Ansicht der Lagerbox, von der Innenseite aus gesehen.
Wie vorstehend beschrieben, werden die Entwicklungsrolle 9c, das Entwicklungsblatt 9d, das Tonerrührelement 9e und die Stabantenne 9h zum Detektieren des Tonerrestes im Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert.
Wie in 14 gezeigt, umfaßt das Entwicklungsblatt 9d eine etwa 1–2 mm dicke Metallplatte 9d1 und ein Urethankautschukelement 9d2, das mit der Metallplatte 9d1 mit Hilfe eines Heißschmelzklebers, doppelseitigen Klebebandes o. ä. verklebt ist. Das Entwicklungsblatt regelt die Tonermenge, die von der Umfangsfläche der Entwicklungsrolle 9c getragen werden soll, wenn das Urethankautschukelement 9d2 in Kontakt mit der Erzeugenden der Entwicklungsrolle 9c gebracht wird. Beide Längsenden einer ebenen Blattmontagebezugsfläche 12i als Blattmontageeinrichtung des Bildentwicklungskammerrahmens 12 sind mit einem Stift 12i1, einem quadratischen Vorsprung 12i3 und einem Schraubenloch 12i2 versehen. Der Stift 12i1 und der Vorsprung 12i3 werden in ein Loch 9d3 und eine Kerbe 9d5 der Metallplatte 9d1 eingepaßt. Dann wird eine kleine Schraube 9d6 durch ein Schraubenloch 9d4 der Metallplatte 9d1 geführt und in das vorstehend erwähnte Schraubenloch 12i2 eingeschraubt, um die Metallplatte 9d1 an der ebenen Fläche 12i zu fixieren. Um ein Lecken von Toner zu verhindern, wird ein elastisches Dichtungselement 12s, das aus MOLTPLANE o. ä. geformt ist, mit dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 entlang dem oberen Längsrand der Metallplatte 9b1 verklebt. Ferner wird ein elastisches Dichtungselement 12s1 mit dem Tonerkammerrahmen 11 entlang dem Rand 12j des gekrümmten Bodenwandabschnittes, der die Entwicklungsrolle 9c aufnimmt, ausgehend von jedem Längsende des elastischen Dichtungselementes 12s verklebt. Des weiteren wird ein dünnes elastisches Dichtungselement 12s2 mit dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 entlang einem kinnladenförmigen Abschnitt 12h in Kontakt mit der Erzeugenden der Entwicklungsrolle 9c verklebt.
Die Metallplatte 9b1 des Entwicklungsblattes 9d ist auf der dem Urethankautschukelement 9d2 gegenüberliegenden Seite um 90° abgebogen, so daß ein gebogener Abschnitt 9d1a gebildet wird.
In Verbindung mit den 14 und 18 wird die Bildentwicklungsrolleneinheit G beschrieben. Diese Bildentwicklungsrolleneinheit G umfaßt: (1) eine Bildentwicklungsrolle 9c, (2) eine Abstandsrolle 9i, die die Distanz zwischen den Umfangsflächen der Entwicklungsrolle 9c und der lichtempfindlichen Trommel 7 konstant hält und aus einem elektrisch isolierenden Kunstharz geformt ist sowie eine Hülsenkappe, die die Entwicklungsrolle 9c an jedem Längsende abdeckt, um ein elektrisches Leck zwischen den Aluminiumzylinderabschnitten der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwicklungsrolle 9c zu verhindern, bildet, (3) ein Entwicklungsrollenlager 9j (das vergrößert in 14 dargestellt ist), (4) ein Entwicklungsrollenzahnrad 9k (mit Schrägverzahnung), das Antriebskraft von einem schräg verzahnten Trommelzahnrad 7b erhält, welches an der lichtempfindlichen Trommel 7 befestigt ist und die Entwicklungsrolle 9c dreht, (5) einen Schraubenfederkontakt 91, von dem ein Ende mit einem Ende der Entwicklungsrolle 9c in Kontakt steht (18), und (6) einen Magneten 9g, der in der Entwicklungsrolle 9c enthalten ist, um den Toner an der Umfangsfläche der Entwicklungsrolle 9c haften zu lassen. Gemäß 14 ist die Lagerbox 9v bereits an der Entwicklungsrolleneinheit G befestigt worden. In einigen Fällen wird jedoch die Entwicklungsrolleneinheit G zuerst zwischen den Seitenrollenplatten 12A und 12B des Bildentwicklungskammerrahmens 12 angeordnet und dann mit der Lagerbox 9v vereinigt, wenn diese am Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigt wird.
Wie in 14 gezeigt, ist in der Entwicklungsrolleneinheit G die Entwicklungsrolle 9c mit einem Metallflansch 9p an einem Längsendestab gelagert. Dieser Flansch 9p besitzt einen Entwicklungsrollenzahnradwellenabschnitt 9p1, der sich in Längsrichtung der Entwicklungsrolle 9c nach außen erstreckt. Dieser Entwicklungsrollenzahnradwellenabschnitt 9p1 besitzt einen abgeflachten Abschnitt, mit dem das Entwicklungsrollenzahnrad 9k, das am Entwicklungszahnradwellenabschnitt 9p1 montiert ist, in Eingriff gebracht wird, um eine Drehung auf dem Entwicklungsrollenzahnradwellenabschnitt 9p1 zu verhindern. Das Entwicklungsrollenzahnrad 9k ist ein schräg verzahntes Zahnrad, und seine Zähne sind so abgewinkelt, daß der durch die Drehung des schräg verzahnten Zahnrades erzeugte Druck auf die Mitte der Entwicklungsrolle 9c gerichtet wird (38). Ein Ende der Welle des Magneten 9g, das so geformt ist, daß es einen D-förmigen Querschnitt besitzt, steht nach außen durch den Flansch 9p vor und steht mit dem Entwicklungseinrichtungszahnradhalter 40 in Eingriff, so daß es nicht drehbar gelagert wird. Das vorstehend erwähnte Entwicklungsrollenlager 9j ist mit einem runden Loch versehen, das einen eine Drehung verhindernden Vorsprung 9j5 aufweist, der in das Loch vorsteht. In dieses runde Loch ist das C-förmige Lager 9j4 perfekt eingepaßt. Der Flansch 9p ist drehbar im Lager 9j4 gelagert. Das Entwicklungsrollenlager 9j ist in einen Schlitz 12f des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eingepaßt und wird dort gelagert, wenn der Entwicklungseinrichtungszahnradhalter 40 am Bildentwicklungskammerrahmen 12 fixiert wird, indem die Vorsprünge 40g des Entwicklungseinrichtungszahnradhalters 40 durch die entsprechenden Löcher 9j1 des Entwicklungsrollenzahnradlagers 9j gesteckt und dann in die entsprechenden Löcher 12g des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eingesetzt werden. Das Lager 9j4 hat bei dieser Ausführungsform einen C-förmigen Flansch. Es gibt jedoch keine Probleme, selbst wenn der Querschnitt des Lagerabschnittes des Lagers 9j4 C-förmig ausgebildet ist. Das vorstehend erwähnte Loch des Entwicklungsrollenlagers 9j, in dem das Lager 9j1 gelagert ist, besitzt eine Stufe. Mit anderen Worten, es besteht aus einem Abschnitt mit großem Durchmesser und einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser, und der eine Drehung verhindernde Vorsprung 9j5 steht von der Wand des Abschnittes mit großem Durchmesser, in dem der Flansch des Lagers 9j4 gelagert ist, vor. Das Material für das Lager 9j und das Lager 9f, das später beschrieben wird, ist Polyacetal, Polyamid o. ä.
Obwohl der Magnet im wesentlichen in der Entwicklungsrolle 9c untergebacht ist, erstreckt er sich von der Entwicklungsrolle 9c an beiden Längsenden und ist in ein D-förmiges Lagerloch 9v3 der Entwicklungsrollenlagerbox 9v, die in 18 gezeigt ist, an dem Ende 9g1 mit dem D-förmigen Querschnitt eingepaßt. In 18 ist das Dförmige Lagerloch 9v3, das im oberen Abschnitt der Entwicklungsrollenlagerbox 9v angeordnet ist, nicht sichtbar. An einem Ende der Entwicklungsrolle 9c ist ein aus elektrisch isolierendem Material geformtes Hohllager 9w unbeweglich in der Entwicklungsrolle 9c in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche angeordnet. Ein zylindrischer Abschnitt 9w1, der einstückig mit dem Lager 9w ausgebildet ist und einen kleineren Durchmesser als das Lager 9w besitzt, isoliert den Magneten 9g elektrisch gegenüber einem Schraubenfederkontakt 91, der mit der Entwicklungsrolle 9c elektrisch in Kontakt steht. Das Lager 9f mit dem vorstehend erwähnten Flansch ist aus elektrisch isolierendem Kunstharz geformt und in das Lageraufnahmeloch 9v4 eingepaßt, das koaxial zu dem vorstehend erwähnten Magnetlagerloch 9v3 angeordnet ist. Ein Keilabschnitt 9f1, der einstückig mit dem Lager 9f ausgebildet ist, ist in eine Keilnut 9v5 des Lageraufnahmelochs 9v4 eingepaßt und verhindert eine Drehung des Lagers 9f.
Das Lageraufnahmeloch 9v4 besitzt einen Boden. Auf diesem Boden ist ein pfannkuchenförmiger Entwicklungsvorspannungskontakt 121 angeordnet. Wenn die Entwicklungsrolle 9c in der Entwicklungsrollenlagerbox 9v montiert wird, tritt der metallische Schraubenfederkontakt 91 mit diesem pfannkuchenförmigen Entwicklungsvorspannungskontakt 121 in Kontakt und wird zusammengedrückt, um auf diese Weise eine elektrische Verbindung herzustellen. Der pfannkuchenförmige Entwicklungsvorspannungskontakt 121 besitzt eine Leitung, die umfaßt: einen ersten Abschnitt 121a, der sich senkrecht vom Außenumfang des pfannkuchenförmigen Abschnittes erstreckt, in den vertieften Abschnitt 9v6 des Lageraufnahmelochs 9v4 eingepaßt ist und entlang der Außenwand des Lagers 9f bis zu dem ausgeschnittenen Abschnitt verläuft, der am Rand des Lageraufnahmelochs 9v4 angeordnet ist, einen zweiten Abschnitt 121b, der sich vom ausgeschnittenen Abschnitt aus erstreckt und am ausgeschnittenen Abschnitt nach außen gebogen ist, einen dritten Abschnitt 121c, der vom zweiten Abschnitt 121b abgebogen ist, einen vierten Abschnitt 121d, der vom dritten Abschnitt 121c in Auswärtsrichtung oder radialer Richtung der Entwicklungsrolle 9c abgebogen ist, und einen externen Kontaktabschnitt 121e, der vom vierten Abschnitt 121d in der gleichen Richtung abgebogen ist. Um den Entwicklungsvorspannungskontakt 121 mit der vorstehend beschriebenen Form zu lagern, ist die Entwicklungsrollenlagerbox 9v mit einem Lagerabschnitt 9v8 versehen, der in Längsrichtung der Entwicklungsrolle 9c nach innen vorsteht. Der Lagerabschnitt 9v8 steht in Kontakt mit dem dritten und vierten Abschnitt 121c und 121d sowie dem externen Kontaktabschnitt 121e der Leitung des Entwicklungsvorspannungskontaktes 121. Der zweite Abschnitt 121b ist mit einem Verankerungsloch 121f versehen, in das ein Stift 9v9 gepreßt ist, der von der nach innen weisenden Wand der Entwicklungsrollenlagerbox 9v in Längsrichtung der Entwicklungsrolle 9c nach innen vorsteht. Der externe Kontaktabschnitt 121e des Entwicklungsvorspannungskontaktes 121 tritt mit dem Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125 der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung in Kontakt, wenn die Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung installiert wird, so daß eine Entwicklungsvorspannung auf die Entwicklungsrolle 9c aufgeprägt wird. Das Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125 wird später beschrieben.
Zwei zylindrische Vorsprünge 9v1 der Entwicklungsrollenlagerbox 9v werden in die entsprechenden Löcher 12m des Bildentwicklungskammerrahmens 12, die am Längsende vorgesehen sind, wie in 19 gezeigt, eingepaßt. Als Folge davon wird die Entwicklungsrollenlagerbox 9v genau am Bildentwicklungskammerrahmen 12 positioniert. Dann wird eine nicht gezeigte kleine Schraube durch jedes Schraubenloch der Entwicklungsrollenbox 9v gesteckt und dann in das Schraubenloch 12c des Bildentwicklungskammerrahmens 12 geschraubt, um die Entwicklungsrollenlagerbox 9v am Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu fixieren.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, wird bei dieser Ausführungsform zur Montage der Entwicklungsrolle 9c im Bildentwicklungskammerrahmen 12 die Entwicklungsrolleneinheit G zuerst zusammengebaut, wonach die zusammengebaute Entwicklungsrolleneinheit G am Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigt wird.
Die Entwicklungsrolleneinheit G wird mit den nachfolgend beschriebenen Schritten zusammengebaut. Zuerst wird der Magnet 9g durch die mit dem Flansch 9p versehene Entwicklungsrolle 9c gesteckt, und das Lager 9w sowie der Schraubenfederkontakt 91 für die Entwicklungsvorspannung werden am Ende der Entwicklungsrolle 9c befestigt. Danach werden die Abstandsrolle 9i und das Entwicklungsrollenlager 9j um jeden Längsendabschnitt der Entwicklungsrolle 9c gelagert, wobei sich das Entwicklungsrollenlager 9j auf der Außenseite in Bezug auf die Längsrichtung der Entwicklungsrolle 9c befindet. Dann wird das Entwicklungsrollenzahnrad 9k am Entwicklungsrollenzahnradwellenabschnitt 9p1 montiert, der am Ende der Entwicklungsrolle 9c angeordnet ist. Das Längsende 9g1 des Magneten 9g, das einen D-förmigen Querschnitt besitzt, steht von der Entwicklungsrolle 9c auf der Seite, auf der die Entwicklungsrolle 9k befestigt ist, vor und steht vom Ende des zylindrischen Abschnittes 9w1 des Hohllagers 9w vor.
Als nächstes wird die Stabantenne 9h zum Detektieren des restlichen Toners beschrieben. Wie die 14 und 19 zeigen, ist ein Ende der Stabantenne 19h wie das einer Kurbelwelle gebogen, wobei der mit dem Armabschnitt der Kurbelwelle vergleichbare Abschnitt einen Kontaktabschnitt 9h1 (Tonerrestdetektionskontakt 121) bildet und elektrisch in Kontakt mit dem Tonerdetektionskontaktelement 126, das an der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung befestigt ist, stehen muß. Das Tonerdetektionskontaktelement 126 wird später beschrieben. Um die Stabantenne 9h im Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu montieren, wird sie zuerst in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 durch ein Durchgangsloch 126 einer Seitenplatte 12B des Rahmens 12 eingesetzt, und das Ende, das zuerst durch das Loch 12b gesteckt wird, wird in einem nicht gezeigten Loch auf der gegenüberliegenden Seitenplatte des Bildentwicklungskammerrahmens 12 angeordnet, so daß die Stabantenne 9h von der Seitenplatte gelagert wird. Mit anderen Worten, die Stabantenne 9h wird durch das Durchgangsloch 12b und das nicht gezeigte Loch auf der gegenüberliegenden Seite korrekt positioniert. Um zu verhindern, daß Toner in das Durchgangsloch 12b eindringt, ist ein nicht gezeigtes Dichtungselement (beispielsweise ein Ring aus Kunstharz, ein Stück Filz oder Schwamm o. ä.) in das Durchgangsloch 12b eingesetzt.
Wenn die Entwicklungsrollenzahnradbox 9v am Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigt wird, wird der Kontaktabschnitt 9h1 der Stabantenne 9h, d. h., der mit dem Armabschnitt einer Kurbelwelle vergleichbare Abschnitt, so angeordnet, daß die Stabantenne 9h daran gehindert wird, sich aus dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 heraus zu bewegen oder aus diesem herauszutreten.
Nachdem der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 vereinigt worden sind, überlappt die Seitenplatte 12A des Bildentwicklungskammerrahmens 12, durch die die Stabantenne 9h eingesetzt wird, die Seitenplatte des Tonerkammerrahmens 11, so daß die Tonerabdichtungskappe 11f des Bodenabschnittes 11b des Tonerkammerrahmens 11 teil weise abgedeckt wird. Wie in 16 gezeigt, ist die Seitenplatte 12A mit einem Loch 12x versehen, und ein Wellenlagerabschnitt 9s1 (15) des Tonerzuführzahnrades 9s zur Übertragung der Antriebskraft auf das Tonerzuführelement 9b wird durch dieses Loch 12x gesteckt. Der Wellenlagerabschnitt 9s1 bildet einen Teil des Tonerzuführzahnrades 9s und wird mit dem Kupplungselement 11e verbunden ( 16 und 20), um die Antriebskraft auf das Tonerzuführelement 9b zu übertragen. Wie vorstehend beschrieben, steht das Kupplungselement bzw. Verbindungselement 11e mit einem der Längsenden des Tonerzuführelementes 9b in Eingriff und wird vom Tonerkammerrahmen 11 drehbar gelagert.
Wie in 19 gezeigt, ist das Tonerrührelement 9e parallel zur Stabantenne 9h drehbar gelagert. Es ist ebenfalls wie eine Kurbelwelle geformt. Einer der dem Kurbelwellenlager äquivalenten Abschnitte des Tonerrührelementes 9e ist in einem Lagerloch (nicht gezeigt) der Seitenplatte 12B gelagert, während der andere mit dem Tonerrührzahnrad 9m gelagert ist, das einen Wellenabschnitt besitzt, der drehbar von der in 16 gezeigten Seitenplatte 12A gelagert wird. Der dem Kurbelarm äquivalente Abschnitt des Tonerrührelementes 9c ist in der Kerbe des Wellenabschnittes des Tonerrührzahnrades 7m gelagert, so daß die Drehung des Tonerrührzahnrades 9m auf das Tonerrührelement 9e übertragen wird.
Als nächstes wird die Übertragung der Antriebskraft auf die Bildentwicklungseinheit D beschrieben.
Wie in 15 gezeigt, steht die Welle 9g1 des Magneten 9g, die einen D-förmigen Querschnitt besitzt, mit einem Magnetlagerloch 40a des Bildentwicklungseinrichtungszahnradhalters 40 in Eingriff. Auf diese Weise wird der Magnet 9g nicht drehbar gelagert. Wenn der Bildentwicklungseinrichtungszahnradhalter 40 am Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigt wird, kämmt das Entwicklungsrollenzahnrad 9k mit einem Zahnrad 9g eines Getriebezuges GT, und das Tonerrührzahnrad 9m kämmt mit einem kleinen Zahnrad 9s2. Auf diese Weise können das Tonerzuführzahnrad 9s und das Tonerrührzahnrad 9m die vom Entwicklungsrollenzahnrad 9k übertragene Antriebskraft aufnehmen.
Sämtliche Zahnräder vom Zahnrad 9q bis zum Tonerzahnrad 9s sind mitlaufende Zahnräder. Das Zahnrad 9q, das mit dem Entwicklungsrollenzahnrad 9k kämmt, und ein kleines Zahnrad, das einstückig mit dem Zahnrad 9q ausgebildet ist, sind drehbar an einem Stift 40b gelagert, der einstückig mit dem Bildentwicklungseinrichtungszahnradhalter 40 ausgebildet ist. Ein großes Zahnrad 9r, das mit dem kleinen Zahnrad 9q1 kämmt, und ein kleines Zahnrad 9r1, das einstückig mit dem Zahnrad 9r ausgebildet ist, sind drehbar am Stift 40c gelagert, der einstückig mit dem Bildentwicklungseinrichtungszahnradhalter 40 ausgebildet ist. Das kleine Zahnrad 90r1 kämmt mit dem Tonerzuführzahnrad 9s. Das Tonerzuführzahnrad 9s ist drehbar an einem Stift 40d gelagert, der einen Teil des Bildentwicklungseinrichtungszahnradhalters 40 bildet. Das Tonerzuführzahnrad 9s besitzt den Wellenlagerabschnitt 9s1. Es kämmt mit einem kleinen Zahnrad 9s2. Das kleine Zahnrad 9s2 ist drehbar an einem Stift 40e gelagert, der einen Teil des Bildentwicklungseinrichtungszahnradhalters 40 bildet. Die Stifte 40b, 40c, 40d und 40e haben einen Durchmesser von etwa 5–6 mm und lagern die entsprechenden Zahnräder des Getriebezuges GT.
Durch die Anordnung der vorstehend beschriebenen Konstruktion können die Zahnräder, die den Getriebezug bilden, von einer einzigen Komponente (Bildentwicklungseinrichtungszahnradhalter 40) gelagert werden. Wenn daher die Prozeßkartusche B zusammengebaut wird, kann der Getriebezug GT teilweise am Bildentwicklungseinrichtungszahnradhalter 40 vormontiert werden, so daß Verbundkomponenten vormontiert werden können, um den Hauptmontagevorgang zu vereinfachen. Mit anderen Worten, zuerst werden die Stabantenne 9h und das Tonerrührelement 9e im Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert, wonach die Entwicklungsrolleneinheit G und die Getriebebox 9v in der Entwicklungsstationsantriebskraftübertragungseinheit DG und dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert werden, um die Bildentwicklungseinheit D zu vervollständigen.
Wie in 19 gezeigt, ist mit 12p eine Öffnung des Bildentwicklungskammerrahmens 12 bezeichnet, die sich in Längsrichtung des Bildentwicklungskammerrahmens erstreckt. Nachdem der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 vereinigt worden sind, ist die Öffnung 12p auf quadratische Weise an die Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens 11 angepaßt, wodurch der im Tonerkammerrahmen 11 gehaltene Toner der Entwicklungsrolle 9c zugeführt werden kann. Das vorstehend erwähnte Tonerrührelement 9e und die vorstehend erwähnte Stabantenne 9h werden entlang einem der Längsränder der Öffnung 12p über dessen gesamte Länge angeordnet.
Die Materialien, die für den Bildentwicklungskammerrahmen 12 geeignet sind, sind die gleichen wie die vorstehend erwähnten Materialien, die für den Tonerkammerrahmen 11 geeignet sind.
(Konstruktion des elektrischen Kontaktes)
Als nächstes werden in Verbindung mit den 8, 9, 11, 23 und 30 die Verbindung und Positionierung der Kontakte beschrieben, die die elektrische Verbindung zwischen der Prozeßkartusche B und der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung bilden, wenn die Kartusche in der Hauptbaugruppe installiert wird.
Wie in 8 gezeigt, hat die Prozeßkartusche B eine Vielzahl von elektrischen Kontakten: (1) eine zylindrische Führung 13aL als elektrisch leitender Kontakt, der in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 7 gebracht wird, um die lichtempfindliche Trommel über die Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung zu erden (den tatsächlichen Erdkontakt bildet die Endfläche der zylindrischen Führung 13aL. Er ist mit dem Bezugszeichen 119 versehen, wenn er als elektrisch leitender Erdkontakt bezeichnet wird), (2) einen elektrisch leitenden Aufladevorspannungskontakt 120, der elektrisch an die Aufladerollenwelle 8a angeschlossen wird, um eine Aufladevorspannung von der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung auf die Aufladerolle 8 aufzubringen, (3) einen elektrisch leitenden Entwicklungsvorspannungskontakt 121, der elektrisch mit der Entwicklungsrolle 9c verbunden wird, um eine Entwicklungsvorspannung von der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung auf die Entwicklungsrolle 9c aufzubringen, (4) einen elektrisch leitenden, restlichen Toner detektierenden Kontakt 122, der elektrisch an die Stabantenne 9h angeschlossen wird, um den restlichen Toner zu detektieren. Diese vier Kontakte 119–122 sind freistehend von der Seite oder Bodenwand des Kartuschenrahmens angeordnet. Genauer gesagt, sie sind alle so angeordnet, daß sie von der linken Wand oder Bodenwand des Kartuschenrahmens, von der Richtung aus gesehen, von der die Prozeßkartusche B installiert wird, frei stehen und voneinander um eine vorgegebene Strecke getrennt sind, die ausreicht, ein elektrisches Lecken zu verhindern. Der Erdkontakt 119 und der Aufladevorspannungskontakt 121 gehören zur Reinigungseinheit C, und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und der Tonerrestdetektionskontakt 122 gehören zum Bildentwicklungskammerrahmen 12. Der Tonerrestdetektionskontakt 122 wirkt auch als Prozeßkartuschendetektionskontakt, über den die Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung detektiert, ob die Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe der Vorrichtung installiert worden ist oder nicht.
Wie in 11 gezeigt, ist der Erdkontakt 119 ein Teil des aus elektrisch leitendem Material gebildeten Flansches 29, wie vorstehend beschrieben. Daher wird die lichtempfindliche Trommel 7 durch eine Er dungsplatte 7f, die elektrisch an den Trommelabschnitt 7d der lichtempfindlichen Trommel 7 angeschlossen ist, die Trommelwelle 7a, die einstückig mit dem Flansch 29 und der zylindrischen Führung 13aL ausgebildet ist und in Kontakt mit der Erdungsplatte 7f steht, und den Erdungskontakt 119, der die Endfläche der zylindrischen Führung 13aL darstellt, geerdet. Der Flansch 29 ist bei dieser Ausführungsform aus metallischem Material, wie Stahl, geformt. Der Aufladevorspannungskontakt 120 und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 sind aus einer etwa 0,1–0,3 mm dicken elektrisch leitenden Metallplatte (beispielsweise einer Platte aus rostfreiem Stahl und einer Platte aus Phosphorbronze) geformt) und erstrecken sich entlang der Innenfläche der Prozeßkartusche. Der Aufladevorspannungskontakt 120 ist freiliegend von der Bodenwand der Reinigungseinheit C auf der Seite, die der Seite gegenüberliegt, von der die Prozeßkartusche B angetrieben wird, angeordnet. Der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und der Tonerrestdetektionskontakt 122 sind freiliegend von der Bodenwand der Bildentwicklungseinheit D und ebenfalls auf der Seite, die der Seite gegenüberliegt, von der die Prozeßkartusche B angetrieben wird, angeordnet.
Diese Ausführungsform wird weiter im einzelnen beschrieben.
Wie vorstehend erläutert, ist bei dieser Ausführungsform das schräg verzahnte Trommelzahnrad 7b an einem der axialen Enden der lichtempfindlichen Trommel 7 vorgesehen, wie in 11 gezeigt. Das Trommelzahnrad 7b steht mit dem Entwicklungsrollenzahnrad 9k in Eingriff, um die Entwicklungsrolle 9c zu drehen. Wenn sich diese dreht, erzeugt sie einen Druck in einer Richtung (durch den Pfeil d in 11 angedeutet). Durch diesen Druck wird die lichtempfindliche Trommel 7, die im Reinigungskammerrahmen 13 mit geringem Spiel in Längsrichtung angeordnet ist, in Richtung auf die Seite gedrückt, auf der das Trommelzahnrad 7b montiert ist. Die Reaktionskraft, die erzeugt wird, wenn die am Stirnrad 7n fixierte Erdungsplatte 7f gegen die Trommelwelle 7a gepreßt wird, trägt zu diesem Druck in Richtung des Pfeiles d bei. Demzufolge bleibt der Außenrand 7b1 des Trommelzahnrades 7b in Kontakt mit der Oberfläche des inneren Endes des am Reinigungskammerrahmen 13 befestigten Lagers 38. Auf diese Weise wird die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 relativ zur Prozeßkartusche B in Axialrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 reguliert. Der Erdungskontakt 119 ist freiliegend von der Seitenplatte 13k des Reinigungskammerrahmens 13 angeordnet. Die Trommelwelle 7a erstreckt sich in die Basistrommel 7d (bei dieser Ausführungsform Aluminiumtrommel), die mit einer lichtempfindlichen Schicht 7e versehen ist, entlang der Axiallinie. Die Basistrommel 7d und die Trommelwelle 7a sind über die innere Umfangsfläche 7d1 der Basistrommel 7d und die mit der Endfläche 7a1 der Trommelwelle 7a in Kontakt stehende Erdungsplatte 7f elektrisch miteinander verbunden.
Der Aufladevorspannungskontakt 120 ist benachbart zu der Stelle, an der die Aufladerolle 8 gelagert ist ( 8), am Reinigungskammerrahmen 13 befestigt. Wie 23 zeigt, steht der Aufladevorspannungskontakt 120 mit der Welle 8a der Aufladerolle 8 über eine Aufladefeder 8b, die in Kontakt mit der Aufladerolle 8a steht, elektrisch in Kontakt. Diese Verbundfeder 8b besteht aus einem Druckfederabschnitt 8b1 und einem inneren Kontaktabschnitt 8b2. Der Schraubendruckfederabschnitt 8b1 ist zwischen dem Federsitz 120b und einem Aufladerollenlager 8c angeordnet. Der innere Kontaktabschnitt 8b2 erstreckt sich vom Federsitzseitenende des Druckfederabschnittes 8b1 aus und ist gegen die Aufladerollenwelle 8a gepreßt. Das Aufladerollenlager 8c ist gleitend in einer Führungsnut 13g gelagert, und der Federsitz 120b ist am geschlossenen Ende der Führungsnut 13g angeordnet. Die Führungsnut 13g erstreckt sich in Richtung einer imaginären Linie, die die Mittelpunkte der Querschnitte der Aufladerolle 8 und der lichtempfindlichen Trommel 7 durchläuft, wobei die Mittellinie der Führungsnut 3g im wesentlichen mit dieser imaginären Linie zusammenfällt. Wie in 23 gezeigt, dringt der Aufladevorspannungs kontakt 120 in den Reinigungskammerrahmen 13 an der Stelle ein, an der er freiliegt, erstreckt sich entlang der Innenwand des Reinigungskammerrahmens 13, ist in der Richtung abgebogen, die die Richtung schneidet, in der die Aufladerollenwelle 8a der Aufladerolle 8 bewegt wird, und endet am Federsitz 120b.
Als nächstes werden der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und der Tonerrestdetektionskontakt 122 beschrieben. Beide Kontakte 121 und 122 sind auf der Bodenfläche (Fläche der Bildentwicklungseinheit D, die nach unten weist, wenn sich die Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung befindet) der Bildentwicklungseinheit D auf der gleichen Seite wie die Seitenplatte 13k des Reinigungskammerrahmens 13 angeordnet. Der vorstehend erwähnte dritte Abschnitt 121e des Entwicklungskontaktes 121, d. h. der Abschnitt, der von der Bildentwicklungseinheit D freiliegt, ist so angeordnet, daß er dem Aufladevorspannungskontakt 120 über das Stirnrad 7n gegenüberliegt. Wie vorstehend beschrieben, steht der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 mit der Entwicklungsrolle 9c durch den Schraubenfederkontakt 91, der mit dem Längsende der Entwicklungsrolle 9c elektrisch in Kontakt steht (18), in elektrischem Kontakt.
38 zeigt schematisch die Beziehung zwischen den vom Trommelzahnrad 7b und Entwicklungsrollenzahnrad 9k und Entwicklungsvorspannungskontakt 121 ausgeübten Drücken. Wie vorstehend erwähnt, wird die lichtempfindliche Trommel 7 in Richtung des Pfeiles d in 38 verschoben, wenn die Prozeßkartusche B angetrieben wird. Als Ergebnis davon bleibt die Endfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 auf der Seite des Trommelzahnrades 7b in Kontakt mit der Endfläche des Lagers 38 ( 32), das nicht in 38 gezeigt ist. Hierdurch wird die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 in Längsrichtung derselben fixiert. Andererseits wird das Entwicklungsrollenzahnrad 9k, das mit dem Trommelzahnrad 7b kämmt, in Richtung des Pfeiles e gedrückt, welche Richtung zu der Richtung des Pfeiles d entgegengesetzt ist. Hierdurch wird der Schraubenfederkontakt 91 unter Druck gesetzt, der den Entwicklungsvorspannungskontakt 121 unter Druck setzt. Folglich wird der vom Schraubenfederkontakt 91 in Richtung des Pfeiles f, d. h. in der Richtung zum Pressen der Entwicklungsrolle 9c gegen das Entwicklungsrollenlager 9j, erzeugte Druck reduziert. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Schraubenfederkontakt 91 und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 niemals keinen Kontakt miteinander haben, während die Reibung zwischen den Endflächen der Entwicklungsrolle 9c und dem Entwicklungsrollenlager 9j reduziert wird, um ein einwandfreies Drehen der Entwicklungsrolle 9c zu ermöglichen.
Der Tonerrestdetektionskontakt 122, der in 8 gezeigt ist, ist am Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigt und liegt aufstromseitig des Entwicklungsvorspannungskontaktes 121 in der Richtung, in der die Prozeßkartusche B eingesetzt wird (Richtung des Pfeiles X in 9) frei. Wie aus 19 deutlich wird, bildet der Tonerrestdetektionskontakt 122 einen Teil der Stab antenne 9h, die aus elektrisch leitendem Material, wie Metalldraht, geformt ist und sich in Längsrichtung der Entwicklungsrolle 9c erstreckt. Wie vorstehend erläutert, erstreckt sich die Stabantenne 9h über die gesamte Länge der Entwicklungsrolle 9c, wobei sie eine vorgegebene Distanz gegenüber dieser einhält. Sie tritt mit dem Tonerdetektionskontaktelement 126 der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung in Kontakt, wenn die Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung eingesetzt wird. Die Kapazität zwischen der Stabantenne 9h und der Entwicklungsrolle 9c ändert sich in Abhängigkeit von der Menge des Toners, die zwischen beiden vorhanden ist. Daher wird die Änderung dieser Kapazität als Potentialdifferenz von einer Steuersektion (nicht gezeigt) detektiert, die elektrisch an das Tonerdetektionskontaktelement 126 der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung angeschlossen ist, um die Menge des restlichen Toners zu ermitteln.
Der restliche Toner bedeutet eine Tonermenge, die eine vorgegebene Kapazitätsgröße induziert, wenn der Toner zwischen der Entwicklungsrolle 9c und der Stabantenne 9h angeordnet wird. Mit anderen Worten, die Steuersektion detektiert, daß die Menge des Toners im Tonerbehälter 11A auf eine vorgegebene Menge reduziert worden ist. Ferner detektiert die Steuersektion der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung über den Tonerrestdetektionskontakt 122, daß die Kapazität den ersten vorgegebenen Wert erreicht hat, und ermittelt auf diese Weise, daß die Menge des Toners im Tonerbehälter 11A auf eine vorgegebene Menge abgefallen ist. Beim Detektieren, daß die Kapazi tät den ersten Wert erreicht hat, informiert die Steuersektion der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung den Benutzer, daß die Prozeßkartusche B ausgetauscht werden sollte, beispielsweise über ein Anzeigelicht oder das Geräusch eines Summers. Wenn im Gegensatz dazu die Steuersektion detektiert, daß die Kapazität einen vorgegebenen zweiten Wert aufweist, der geringer ist als der vorgegebene erste Wert, ermittelt sie, daß die Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung installiert worden ist. Sie erlaubt keinen Start des Bilderzeugungsvorganges der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung, bis sie die Beendigung der Installation der Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung detektiert hat.
Die Steuersektion kann in die Lage versetzt werden, den Benutzer über das Fehlen der Prozeßkartusche B in der Haupteinheit 14 der Vorrichtung zu informieren, beispielsweise über ein Anzeigelicht.
Als nächstes wird der Anschluß zwischen den elektrischen Kontakten der Prozeßkartusche B und den elektrischen Kontaktelementen der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung beschrieben.
Wie in 9 gezeigt, sind auf der Innenseite der linken Seitenwand des Kartuschenaufnahmeraumes S in der Bilderzeugungsvorrichtung A vier Kontaktelemente angeordnet, die mit den vorstehend erwähnten Kontakten 119– 122 in Kontakt treten, wenn die Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung eingesetzt wird. Hier bei handelt es sich um ein Erdungskontaktelement 123, das mit dem Erdungskontakt 119 elektrisch in Kontakt tritt, ein Aufladevorspannungskontaktelement 124, das mit dem Aufladevorspannungskontakt 120 elektrisch in Kontakt tritt, ein Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125, das mit dem Entwicklungsvorspannungskontakt 121 elektrisch in Kontakt tritt, und ein Tonerdetektionskontaktelement 126, das mit dem Tonerrestdetektionskontakt 122 elektrisch in Kontakt tritt.
Wie in 9 gezeigt, befindet sich das Erdungskontaktelement 123 am Bodenabschnitt der Positionierungsnut 16b. Das Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125, das Tonerdetektionskontaktelement 126 und das Aufladerollenkontaktelement 124 sind nach oben weisend auf der Bodenfläche des Kartuschenaufnahmeraumes S unter dem Führungsabschnitt 16a und benachbart zur linken Seitenwand angeordnet. Sie können sich elastisch in vertikaler Richtung bewegen.
An diesem Punkt wird nunmehr die Lagebeziehung zwischen jedem Kontakt und der Führung beschrieben.
Wie man 6 entnehmen kann, die die Prozeßkartusche B in einer im wesentlichen horizontalen Position zeigt, befindet sich der Tonerrestdetektionskontakt 122 auf dem niedrigsten Niveau. Der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 ist höher angeordnet als der Tonerrestdetektionskontakt 122, und der Aufladevorspannungskontakt 122 ist höher angeordnet als der Entwicklungsvorspannungskontakt 121. Die Drehsteuerführung 13bL und die zylindrische Führung 13aL (Erdungskontakt 119) sind höher angeordnet als der Aufladevorspannungskontakt 120 und befinden sich etwa auf dem gleichen Niveau. In der Richtung (durch den Pfeil X angedeutet), in der die Prozeßkartusche B eingesetzt wird, befindet sich am weitesten aufstromseitig der Tonerrestdetektionskontakt 122, und die Drehsteuerführung 13bL, der Entwicklungsvorspannungskontakt 121, die zylindrische Führung 13aL (Erdungskontakt 119) und der Aufladevorspannungskontakt 120 sind in dieser Reihenfolge zum abstromseitigen Ende hin angeordnet. Aufgrund dieser Lagebeziehung ist der Aufladevorspannungskontakt 120 eng benachbart zur Aufladerolle 8, der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 eng benachbart zur Entwicklungsrolle 9c, der Tonerrestdetektionskontakt 122 eng benachbart zur Stabantenne 9h und der Erdungskontakt 119 eng benachbart zur lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet. Mit anderen Worten, der Abstand zwischen jedem Kontakt und der zugehörigen Komponente kann reduziert werden, ohne auf schwierige Weise eine lange Elektrode in der Prozeßkartusche B und der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung anordnen zu müssen.
Die Abmessungen der tatsächlichen Kontaktbereiche eines jeden Kontaktes sind nachfolgend wiedergegeben. Die Abmessung des Aufladevorspannungskontaktes 120 beträgt etwa 10,0 mm in horizontaler und vertikaler Richtung, die des Entwicklungsvorspannungskontaktes 121 etwa 6,5 mm in vertikaler Richtung und etwa 7,5 mm in horizontaler Richtung, die des Tonerrestdetektionskontaktes 122 2,0 mm im Durchmesser und etwa 18,0 mm in Horizontal richtung und die des Erdungskontaktes 119, der kreisförmig ausgebildet ist, etwa 10,0 im Außendurchmesser. Der Aufladevorspannungskontakt 120 und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 sind rechteckig ausgebildet. Bei der Messung der Abmessungen des Kontaktbereiches bedeutet „vertikal" die Richtung parallel zur Richtung X, in der die Prozeßkartusche B eingesetzt wird, während „horizontal" die Richtung senkrecht zur Richtung X bedeutet.
Bei dem Erdungskontaktelement 123 handelt es sich um eine elektrisch leitende Plattenfeder. Sie ist in der Positionierungsnut 16b (die Position der Trommelwelle 7a ist fixiert) angeordnet, in der der Erdungskontakt 119 der Prozeßkartusche B, d. h. die zylindrische Führung 13aL, gelagert ist (9, 11 und 30). Das Element ist über das Gehäuse der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung geerdet. Das Tonerrestdetektionskontaktelement 126 ist ebenfalls eine elektrisch leitende Plattenfeder. Es ist benachbart zum Führungsanschnitt 16a angeordnet, und zwar in horizontaler Richtung benachbart zum Führungsabschnitt 16a, jedoch in vertikaler Richtung unter demselben. Die anderen Kontaktelemente 124 und 125 sind ebenfalls benachbart zum Führungsabschnitt 16a angeordnet, jedoch geringfügig weiter weg vom Führungsabschnitt 16a vorgesehen als das Tonerrestdetektionskontaktelement 126 in horizontaler Richtung und unter dem Führungsabschnitt 16a in vertikaler Richtung. Die Kontaktelemente 124 und 125 sind mit einer Schraubendruckfeder 129 versehen und stehen daher von ihren Haltern 127 nach oben vor. Diese Anordnung wird genauer in Verbindung mit dem Aufladerol lenkontaktelement 124 beschrieben. Wie die vergrößerte Ansicht des Aufladerollenkontaktelementes 124 in 30 zeigt, wird das Aufladerollenkontaktelement 124 so im Halter 127 angeordnet, das es nach oben vom Halter 127 vorstehen kann, ohne aus diesem herauszugleiten. Dann wird der Halter 127 am elektrischen Substrat 128 fixiert, das an der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung befestigt ist. Das Kontaktelement 124 wird über die Schraubendruckfeder 129 an die Verdrahtung elektrisch angeschlossen.
Bevor die in die Bilderzeugungsvorrichtung A eingesetzte Prozeßkartusche B vom Führungsabschnitt 16a in eine vorgegebene Position geführt wird, bleiben die Kontaktelemente 123–126 auf der Bilderzeugungsvorrichtung A in einem von den Federn vorgeschobenen Zustand, soweit sie vorstehen können. In diesem Zustand steht keines der Kontaktelemente 123–126 mit ihren Partnern, d. h. den Kontakten 119–122 der Prozeßkartusche B, in Kontakt. Wenn die Prozeßkartusche B weiter eingesetzt wird, treten die Kontaktelemente 123–126 mit den entsprechenden Kontakten 119–122 der Prozeßkartusche B nacheinander in Kontakt. Wenn dann die zylindrische Führung 13aL der Prozeßkartusche B durch eine zusätzliche Einwärtsbewegung der Prozeßkartusche in die Positionierungsnut 16b gepaßt wird, werden die Kontaktelemente 123–126 der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung durch die entsprechenden Kontakte 119–122 der Prozeßkartusche B gegen die elastische Kraft der Schraubendruckfedern 129 im Halter 127 nach unten gedrückt. Als Folge davon werden die Kon taktdrücke zwischen den Kontaktelementen 123–126 und den entsprechenden Kontakten 119–122 erhöht.
Wenn, wie vorstehend beschrieben, bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Prozeßkartusche B in eine vorgegebene Position in der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung vom Führungselement 16 geführt wird, stellen die Kontakte der Prozeßkartusche B einen zuverlässigen Kontakt mit den Kontaktelementen der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung her.
Wenn die Prozeßkartusche B in der vorgegebenen Position installiert wird, tritt das Erdungskontaktelement 123, das die Form einer Plattenfeder besitzt, mit dem Erdungskontakt 119, das von der zylindrischen Führung 13aL vorsteht (11), in Kontakt, wird der Erdungskontakt 119 mit dem Erdungskontaktelement 123 elektrisch angeschlossen und wird als Folge davon die lichtempfindliche Trommel 7 geerdet. Der Aufladevorspannungskontakt 120 und das Aufladerollenkontaktelement 124 werden elektrisch angeschlossen, damit eine hohe Spannung (eine durch Überlagerung einer Wechselspannung und einer Gleichspannung zusammengesetzte Spannung) an die Aufladerolle 8 gelegt werden kann. Der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und das Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125 stellen eine elektrische Verbindung miteinander her, so daß die hohe Spannung an die Entwicklungsrolle 9c gelegt werden kann. Der Tonerrestdetektionskontakt 122 tritt mit dem Tonerdetektionskontaktelement 126 elektrisch in Kontakt, und Informationen, die die Kapazität zwischen der Entwicklungsrolle 9c und der Stabantenne 9h (Kontakt 122) wiedergeben, werden über den Kontakt 122 auf die Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung übertragen.
Da die Kontakte 119–122 der Prozeßkartusche B auf der Bodenseite der Prozeßkartusche B angeordnet sind, wird die Zuverlässigkeit des Kontaktes zwischen den Kontakten 119–122 und den entsprechenden Kontaktelementen durch die Genauigkeit ihrer Lagebeziehung in der Richtung senkrecht zur Richtung des Pfeiles X, in der die Prozeßkartusche B eingesetzt wird, nicht nachteilig beeinflußt.
Ferner sind sämtliche Kontakte der Prozeßkartusche B auf einer Seite des Kartuschenrahmens angeordnet. Daher können die mechanischen Elemente und die elektrischen Verdrahtungselemente der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung und der Prozeßkartusche B separat auf den geeigneten Seiten des Kartuschenaufnahmeraumes S und der Prozeßkartusche B angeordnet werden, so daß die Anzahl der Montageschritte verringert und die Wartung vereinfacht werden.
Wenn der Deckel 35 geschlossen wird, nachdem die Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung eingesetzt worden ist, tritt die Kupplungsvorrichtung auf der Seite der Prozeßkartusche mit der Kupplungsvorrichtung auf der Seite der Hauptbaugruppe der Vorrichtung synchron mit der Bewegung des Deckels 35 in Verbindung, wodurch die lichtempfindliche Trommel 7 u. ä. die Antriebskraft von der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung empfangen und gedreht werden kann.
Da ferner sämtliche elektrischen Kontakte der Prozeßkartusche B auf einer Seite des Kartuschenrahmens angeordnet sind, kann eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung und der Prozeßkartusche B hergestellt werden.
Des weiteren wird es durch die Positionierung eines jeden elektrischen Kontaktes in der vorstehend beschriebenen Weise möglich, die Distanz zu verringern, über die die entsprechende Elektrode im Kartuschenrahmen geführt werden muß.
(Kupplungs- und Antriebskonstruktion)
Es wird nunmehr die Konstruktion der Kupplungseinrichtung beschrieben, bei der es sich um einen Übertragungsmechanismus zum Übertragen der Antriebskraft auf die Prozeßkartusche B von der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung handelt.
11 zeigt einen Längsschnitt eines Kupplungsabschnittes, mit dem die lichtempfindliche Trommel 7 an der Prozeßkartusche B montiert ist.
Die Kupplungseinrichtung auf der Seite der Kartusche ist an einem Längsende der an der Prozeßkartusche B montierten lichtempfindlichen Trommel 7 vorgesehen, wie in 11 gezeigt. Die Kupplungseinrichtung besitzt die Form eines Kupplungsschaftes 37 (Gestalt einer kreisförmigen Säule), der an einem Trommelflansch 36 ausgebildet ist, welcher an dem einen Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 fixiert ist. Die Endfläche 37a1 des Vorsprungs 37a verläuft parallel zur Endfläche des Schaftes 37. Dieser Schaft 37 ist mit einem Lager 38 in Eingriff bringbar, um als Trommelwelle zu wirken. In diesem Beispiel sind der Trommelflansch 36, der Kupplungsschaft 37 und der Vorsprung 37a einstückig ausgebildet. Der Trommelflansch 36 ist einstückig mit einem schräg verzahnten Zahnrad 7b versehen, um die Antriebskraft auf die Entwicklungsrolle 9c in der Prozeßkartusche B zu übertragen. Wie in 11 gezeigt, handelt es sich daher bei dem Trommelflansch 36 um ein einstückig geformtes Teil aus Kunstharzmaterial mit einem Trommelzahnrad (schräg verzahnten Zahnrad) 7b, einem Schaft 37 und dem Vorsprung 37a, das einen Antriebskraftübertragungsteil bildet, der die Funktion zur Übertragung einer Antriebskraft besitzt.
Der Vorsprung 37a besitzt die Form eines verdrehten Prismas, genauer gesagt den Querschnitt eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks, und ist allmählich bis zu einem geringen Ausmaß in axialer Richtung verdreht. Der Eckabschnitt des Prismas ist abgerundet. Die Ausnehmung 39a zum Eingriff mit dem Vorsprung 37a besitzt einen polygonalen Querschnitt und ist allmählich bis zu einem geringen Ausmaß in axialer Richtung verdreht. Der Vorsprung 37a und die Ausnehmung 39a sind in der gleichen Richtung mit dem gleichen Verdrehungsmaß verdreht. Die Ausnehmung 39a besitzt im Schnitt bei dieser Ausführungsform im wesentlichen Dreiecksform. Sie ist in einem Kupplungsschaft 39b ausgebildet, der einstückig mit einem Zahnrad 43 in der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung ausgebildet ist. Der Schaft 39b ist in axialer Richtung relativ zur Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung drehbar und bewegbar. Wenn bei dieser Konstruktion die Prozeßkartusche B an der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung montiert wird, dringt der Vorsprung 37a in die in der Hauptbaugruppe 14 (53(a)) ausgebildete Ausnehmung 39a ein. Wenn sich die Ausnehmung 39a zu drehen beginnt, werden die Ausnehmung 39a und der Vorsprung 37a miteinander in Eingriff gebracht. Wenn die Drehkraft der Ausnehmung 39a auf den Vorsprung 37a übertragen wird, treten die Randlinien 37a2 des im wesentlichen die Form eines gleichseitigen Dreiecks besitzenden Vorsprungs 37a und die Innenflächen 37a2 der Ausnehmung 39a in gleichmäßigen Kontakt miteinander, so daß daher ihre Achsen ausgerichtet werden (53(b)). Um dies zu erreichen, ist der Durchmesser des umschreibenden Kreises R0 des Kupplungsvorsprunges 37a größer als der Durchmesser des eingeschriebenen Kreises R1 der Kupplungsausnehmung 39a und kleiner als der Durchmesser des umschriebenen Kreises R2 der Kupplungsausnehmung 39a. Die Verdrehung erzeugt eine solche Kraft, daß der Vorsprung 37a in Richtung auf die Ausnehmung 39a gezogen wird. Auf diese Weise wird eine Druckkraft erzeugt, um das Trommelzahnrad 7b in Richtung des Pfeiles d zu drücken, so daß auf diese Weise die einstückig mit dem Vorsprung 37a ausgebildete lichtempfindliche Trommel 7 sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung stabil in der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung angeordnet wird.
Bei diesem Beispiel ist die Verdrehungsrichtung des Vorsprungs 37a entgegengesetzt zu der Drehrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 in einer Richtung vom Boden des Vorsprungs 37a zum freien Ende desselben, von der lichtempfindlichen Trommel 7 aus gesehen. Die Verdrehungsrichtung der Ausnehmung 39a ist entgegengesetzt zu der Richtung vom Einlaß der Ausnehmung 39a zum Inneren derselben, und die Verdrehungsrichtung des Trommelzahnrades 7b des Trommelflansches 36 ist entgegengesetzt zu der Verdrehungsrichtung des Vorsprungs 37a.
Der Schaft 37 und der Vorsprung 37a sind so am Trommelflansch 36 vorgesehen, daß bei Montage des Trommelflansches 36 am Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 diese koaxial zur Achse der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet sind. Mit 36b ist ein Eingriffsabschnitt bezeichnet, der mit der Innenfläche des Trommelzylinders 7d in Eingriff tritt, wenn der Trommelflansch 36 an der lichtempfindlichen Trommel 7 montiert wird. Der Trommelflansch 36 wird an der lichtempfindlichen Trommel 7 durch Verbördeln oder Verkleben montiert. Der Umfang des Trommelzylinders 7d ist mit einer lichtempfindlichen Schicht 7e versehen.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Prozeßkartusche B dieser Ausführungsform wie folgt ausgebildet:
Eine Prozeßkartusche ist abnehmbar an einer Hauptbaugruppe einer Bilderzeugungsvorrichtung 14 montierbar, wobei die Hauptbaugruppe einen Motor 61, ein Seitenzahnrad 43 der Hauptbaugruppe zur Aufnahme von Antriebskraft vom Motor 61 und ein von verdrehten Flächen definiertes Loch 39a aufweist, das im wesentlichen koaxial zum Zahnrad 43 angeordnet ist, wobei die Prozeßkartusche umfaßt:
eine Prozeßeinrichtung (8, 9, 10), die auf die lichtempfindliche Trommel 7 einwirken kann; und
einen verdrehten Vorsprung 37, der mit den verdrehten Flächen in Eingriff bringbar ist und an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel 7 vorgesehen ist, wobei bei einer Drehung des Seitenzahnrades 43 der Hauptbaugruppe, wenn das Loch 39a und der Vorsprung 37 miteinander in Eingriff stehen, eine Drehantriebskraft vom Zahnrad 43 auf die lichtempfindliche Trommel 7 über den Eingriff zwischen dem Loch 39a und dem Vorsprung 37 übertragen wird.
Der verdrehte Vorsprung 37 ist an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel 7 vorgesehen, hat einen nicht kreisförmigen Querschnitt und verläuft im wesentlichen koaxial zur Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 7, wobei dieser Vorsprung der lichtempfindlichen Trommel 7 eine derartige Abmessung und Konfiguration hat, daß er eine erste relative Drehlage in bezug auf eine Ausnehmung 39a des drehbaren Antriebselementes (Seitenzahnrad 43 der Hauptbaugruppe) einnehmen kann, in der eine relative Drehbewegung dazwischen möglich ist, und eine zweite relative Drehlage in bezug auf die Ausnehmung 39a des drehbaren Antriebselementes, in der eine relative Drehbewegung in einer Drehrichtung verhindert wird, während die Drehachse des drehbaren Antriebselementes und die Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 7 im wesentlichen zueinander ausgerichtet sind.
Wie vorstehend beschrieben, ist ein Stirnrad 7n am anderen Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 fixiert.
Beispiele für das Material des Stirnrades 7n und des Trommelflansches 36 sind Polyacetal (Polyacetal), Polycarbonat (Polycarbonat), Polyamid (Polyamid) und Polybutylenterephthalat (Polybutylenterephthalat) oder ein anderes Harzmaterial. Es sind aber auch andere Materialien verwendbar.
Um den Vorsprung 37a des Verbindungsschaftes 37 der Prozeßkartusche B herum ist ein zylindrischer Vorsprung 38a (zylindrische Führung 13aR) koaxial zum Schaft 37 vorgesehen, der einstückig mit einem Lager 38 ausgebildet ist, das an einem Reinigungsrahmen 13 fixiert ist. Der Vorsprung 37a des Verbindungsschaftes 37 wird geschützt, wenn beispielsweise die Prozeßkartusche B montiert oder demontiert wird, und wird daher nicht beschädigt oder verformt. Auf diese Weise können ein mögliches Spiel oder mögliche Vibrationen während des Antriebes über die Kupplung infolge einer Beschädigung des Vorsprunges 37a verhindert werden.
Das Lager 38 kann als Führungselement wirken, wenn die Prozeßkartusche B relativ zur Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung montiert oder demontiert wird. Genauer gesagt, wenn die Prozeßkartusche B an der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung montiert wird, treten der Vorsprung 38a des Lagers 38 und der Seitenführungsabschnitt 16c der Haupteinheit miteinander in Kontakt, wobei der Vorsprung 38a die Prozeßkartusche B in der Montageposition (Führung 13aR) positioniert, um die Montage und Demontage der Prozeßkartusche B relativ zur Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung zu erleichtern. Wenn die Prozeßkartusche B in der Montageposition montiert ist, wird der Vorsprung 38a von einer Positioniernut 16d gelagert, die im Führungsabschnitt 16c ausgebildet ist.
Zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7, dem Trommelflansch 36 und dem Kupplungs- bzw. Verbindungsschaft 37 existiert die in 11 dargestellte Beziehung. Genauer gesagt gilt: H > F ≥ M und E > N, wobei H der Außendurchmesser der lichtempfindlichen Trommel 7, E der Durchmesser des Fußkreises des Trommelzahnrades 7b, F der Durchmesser des Lagers der lichtempfindlichen Trommel 7 (Außendurchmesser des Schaftabschnittes des Kupplungsschaftes 37 und Innendurchmesser des Lagers 38), M der Durchmesser eines umgeschriebenen Kreises des Kupplungsvorsprunges 37a und N der Durchmesser des Eingriffsabschnittes zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und dem Trommelflansch 36 (der Innendurchmesser der Trommel) bedeuten.
Durch H > F kann das Gleitbelastungsdrehmoment am Lagerabschnitt reduziert werden, und durch F ≥ M kann die Formkonstruktion vereinfacht werden, da kein hinterschnittener Abschnitt vorgesehen ist, angesichts der Tatsache, daß beim Formen des Flanschabschnittes die Form normalerweise in Richtung des Pfeiles p in der Figur geteilt wird.
Durch E > N wird die Konfiguration des Zahnradabschnittes über der linken Form in Montagerichtung der Prozeßkartusche B ausgebildet, so daß daher die rechte Form vereinfacht werden und damit die Haltbarkeit der Form verbessert werden kann.
Die Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung ist mit einer Kupplungseinrichtung der Haupteinheit versehen. Diese Kupplungseinrichtung besitzt einen Kupplungsschaft 39b (Kreissäulenkonfiguration) an einer Stelle, die zur Drehachse der lichtempfindlichen Trommel ausgerichtet ist, wenn die Prozeßkartusche B eingesetzt ist (11, 25). Bei dem Kupplungsschaft 39b handelt es sich um einen Antriebsschaft, der einstückig mit einem großen Zahnrad 43 zur Übertragung der Antriebskraft auf die lichtempfindliche Trommel vom Motor 61 ausgebildet ist, wie in 11 gezeigt. Der Schaft 39b steht vom seitlichen Rand des großen Zahnrades 43 am Drehpunkt desselben vor. Bei diesem Beispiel sind das große Zahnrad 43 und der Kupplungsschaft 39b einstückig ausgebildet.
Bei dem großen Zahnrad 43 in der Hauptbaugruppe 14 handelt es sich um ein Schrägrad, das mit einem kleinen Schrägrad 62 kämmt, das an der Welle 61a des Motors 61 fixiert oder hiermit einstückig ausgebildet ist. Die Drehrichtungen und die Neigungswinkel desselben sind derart, daß bei Übertragung der Antriebskraft vom kleinen Zahnrad 62 der Schaft 39b durch die erzeugte Druckkraft zum Schaft 37 bewegt wird. Wenn daher der Motor 61 zur Bilderzeugung angetrieben wird, wird der Schaft 39b durch die Druckkraft zum Schaft 37 bewegt, um einen Eingriff zwischen der Ausnehmung 39a und dem Vorsprung 37a vorzusehen. Die Ausnehmung 39a ist am Ende des Schaftes 39b in der Ausrichtung zum Drehpunkt des Schaftes 39b vorgesehen.
Bei dieser Ausführungsform wird die Antriebskraft direkt vom kleinen Zahnrad 62 der Motorwelle 61a auf das große Zahnrad 43 übertragen. Sie kann jedoch auch über ein Reduktionsgetriebe, einen Riemen mit Riemenscheibe, ein Paar von Reibrollen, eine Kombination aus einem Steuerriemen und einer Riemenscheibe übertragen werden.
In Verbindung mit den 24, 27 bis 29 wird nunmehr die Konstruktion zum Ineingrifftreten der Ausnehmung 39a und des Vorsprungs 37a in Verbindung mit dem Schließvorgang der öffenbaren Abdeckung 35 beschrieben. Wie in 29 gezeigt, ist eine Seitenplatte zwischen dem großen Zahnrad 43 und der Seitenplatte 66 in der Hauptbaugruppe 14 fixiert, und der Kupplungsschaft 39b, der koaxial einstückig mit dem großen Zahnrad 43 ausge bildet ist, wird von den Seitenplatten 66, 67 drehbar gelagert. Ein Außennocken 63 und ein Innennocken 64 sind mit enger Passung zwischen das große Zahnrad 43 und die Seitenplatte 66 eingesetzt. Der Innennocken 64 ist an der Seitenplatte 66 fixiert, während der Außennocken 63 drehbar mit dem Kupplungsschaft 39b in Eingriff steht. Die Oberflächen des Außennockens 63 und des Innennockens 64, die im wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung verlaufen und einander gegenüberliegen, sind Nockenflächen und Schraubenflächen, die koaxial zum Kupplungsschaft 39b angeordnet sind, und stehen miteinander in Kontakt. Zwischen dem großen Zahnrad 43 und der Seitenplatte 67 ist eine Schraubendruckfeder 68 zusammengepreßt und um den Kupplungsschaft 39b herum angeordnet.
Wie in 27 gezeigt, erstreckt sich ein Arm 63a vom Außenumfang des Außennockens 63 in radialer Richtung, und ein Ende des Armes 63a ist mit einem Ende eines Verbindungsgliedes 65 über einen Stift 65a an einer Stelle verbunden, die der Öffnungsseite gegenüber angeordnet ist, wenn die öffenbare Abdeckung 35 geschlossen ist. Das andere Ende des Verbindungsgliedes 65 ist über einen Stift 65b mit einem Ende des Armes 63a kombiniert.
28 ist eine Ansicht von rechts in 27. Wenn die öffenbare Abdeckung 35 geschlossen ist, befinden sich das Verbindungsglied 65, der Außennocken 63 u. ä. in den in der Figur gezeigten Positionen, wobei der Kupplungsvorsprung 37a und die Ausnehmung 39a miteinander in Eingriff stehen, so daß Antriebskraft vom großen Zahnrad 43 auf die lichtempfindliche Trommel 7 übertra gen werden kann. Wenn die öffenbare Abdeckung 35 geöffnet wird, wird der Stift 65a um den Drehpunkt 35a nach oben gedreht, so daß der Arm 63a durch das Verbindungsglied 65 nach oben gezogen und der Außennocken 63 gedreht wird. Auf diese Weise wird eine relative Gleitbewegung zwischen dem Außennocken 63 und dem Innennocken 64 erzeugt, um das große Zahnrad 43 von der lichtempfindlichen Trommel 7 weg zu bewegen. Dabei wird das große Zahnrad 43 vom Außennocken 63 unter Druck gesetzt und gegen die Schraubendruckfeder 68 bewegt, die zwischen der Seitenplatte 67 und dem großen Zahnrad 39 montiert ist, wodurch die Kupplungsausnehmung 39a mit dem Kupplungsvorsprung 37a außer Eingriff gebracht wird, wie in 29 gezeigt, um die Kupplung auszurücken und die Prozeßkartusche B in einen demontierbaren Zustand zu bringen.
Wenn im Gegensatz dazu die öffenbare Abdeckung 35 geschlossen wird, wird der Stift 65a, der das Verbindungsglied 65 mit der öffenbaren Abdeckung 35 verbindet, nach unten um den Drehpunkt 35a gedreht, und das Verbindungsglied 65 wird nach unten bewegt, um den Arm 63a nach unten zu drücken, so daß der Außennocken 63 in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, wodurch das große Zahnrad 43 durch die Feder 68 nach links in eine Position bewegt wird, die in 28 gezeigt ist, so daß das große Zahnrad 43 wieder in der Position der 28 eingestellt und die Kupplungsausnehmung 39a mit dem Kupplungsvorsprung 37a in Eingriff gebracht wird, um den Antriebskraft übertragenden Zustand wiederherzustellen. Auf diese Weise werden der demontierbare Zustand und der Antriebskraftübertragungszustand der Prozeßkartusche B in Abhängigkeit vom Öffnen und Schließen der öffenbaren Abdeckung 35 hergestellt. Wenn der Außennocken 63 durch das Schließen der öffenbaren Abdeckung 35 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, um das große Zahnrad 43 aus der Position der 29 nach links zu bewegen, können der Kupplungsschaft 39b und die Endfläche des Kupplungsschaftes 37 gegeneinanderstoßen, so daß der Kupplungsvorsprung 37a und die Kupplungsausnehmung 39a nicht miteinander in Eingriff treten können. Sie werden jedoch miteinander in Eingriff gebracht, sobald die Bilderzeugungsvorrichtung A startet, wie nachfolgend beschrieben.
Wenn somit bei dieser Ausführungsform die Prozeßkartusche B an der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung montiert oder von dieser demontiert wird, wird die öffenbare Abdeckung 35 geöffnet. In Wechselwirkung mit dem Öffnen und Schließen der öffenbaren Abdeckung 35 wird die Kupplungsausnehmung 39a in Horizontalrichtung (Richtung des Pfeiles j) bewegt. Wenn die Prozeßkartusche B an der Hauptbaugruppe 14 montiert oder von dieser demontiert wird, sollen die Kupplung (37a, 39a) der Hauptbaugruppe 14 und die Prozeßkartusche B nicht miteinander in Eingriff treten. Sie sollten auch nicht miteinander in Eingriff stehen. Somit kann die Montage und Demontage der Prozeßkartusche B relativ zur Hauptbaugruppe 14 problemlos durchgeführt werden. Bei diesem Beispiel wird die Kupplungsausnehmung 39a von dem großen Zahnrad 43, das von der Schraubendruckfeder 68 unter Druck gesetzt wird, gegen die Prozeßkartusche B gedrückt. Wenn der Kupplungsvorsprung 37a und die Ausnehmung 39a in Eingriff gebracht werden sollen, können sie gegeneinander stoßen und werden daher nicht richtig in Eingriff gebracht. Wenn jedoch der Motor 61 gedreht wird, nachdem die Prozeßkartusche B an der Hauptbaugruppe 14 montiert worden ist, wird die Kupplungsausnehmung 39a gedreht, wodurch beide Teile sofort in Eingriff gebracht werden.
Es werden nunmehr die Konfigurationen des Vorsprungs 37a und der Ausnehmung 39a, die den Eingriffsabschnitt der Kupplungseinrichtung bilden, beschrieben.
Der in der Hauptbaugruppe 14 vorgesehene Kupplungsschaft 39b ist in axialer Richtung bewegbar, wie vorstehend beschrieben, jedoch nicht in radialer Richtung bewegbar. Die Prozeßkartusche B ist in ihrer Längsrichtung und der Kartuschenmontagerichtung (x-Richtung in 9) bewegbar, wenn sie in der Hauptbaugruppe montiert wird. In Längsrichtung kann sich die Prozeßkartusche B zwischen den Führungselementen 16R, 16L bewegen, die im Kartuschenmontageraum S vorgesehen sind.
Wenn die Prozeßkartusche B an der Hauptbaugruppe 14 montiert wird, wird ein Abschnitt einer zylindrischen Führung 13aL (6, 7 und 9), der am Flansch 29 ausgebildet ist, welcher am anderen Längsende des Reinigungsrahmens 13 montiert ist, im wesentlichen ohne Spiel in die Positionierungsnut 16b (9) der Hauptbaugruppe 14 eingepaßt, um die korrekte Positionierung zu vervollständigen, und das an der lichtempfindlichen Trommel 7 fixierte Stirnrad 7n wird mit einem Zahnrad (nicht gezeigt) in Eingriff gebracht, um die Antriebskraft auf die Transferrolle 4 zu übertragen. An einem Längsende (Antriebsseite) der lichtempfindlichen Trommel 7 wird eine am Reinigungsrahmen 13 ausgebildete zylindrische Führung 13aR von einer Positionierungsnut 16d gelagert, die in der Hauptbaugruppe 14 vorgesehen ist.
Da die zylindrische Führung 13aR in der Positionierungsnut 16d der Hauptbaugruppe 14 gelagert ist, werden die Trommelwelle 7a und der Schaft 39b mit einer Abweichung von nicht mehr als 2,00 mm zueinander ausgerichtet, so daß die erste Ausrichtungsfunktion im Kupplungsprozeß realisiert wurde.
Durch Schließen der öffenbaren Abdeckung 35 wird die Kupplungsausnehmung 39a horizontal bewegt, um den Vorsprung 37a aufzunehmen.
Dann werden auf der Antriebsseite (Kupplungsseite) die Positionierung und die Übertragung der Antriebskraft wie folgt durchgeführt.
Wenn der Antriebsmotor 61 der Hauptbaugruppe 14 gedreht wird, wird der Kupplungsschaft 39b in Richtung auf den Kupplungsschaft 37 (in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles d in 11) bewegt. Wenn die Phasenausrichtung zwischen dem Kupplungsvorsprung 37a und der Ausnehmung 39a erreicht ist (bei dieser Ausführungsform besitzen der Vorsprung 37a und die Ausnehmung 39a im wesentlichen die Konfiguration eines gleich seitigen Dreiecks, wobei die Phasenausrichtung bei allen Drehungen um 120° erreicht wird), werden sie in Eingriff gebracht, so daß die Drehkraft von der Haupteinheit 14 (aus dem in 29 gezeigten Zustand in den in 28 gezeigten Zustand) auf die Prozeßkartusche B übertragen wird.
Die Größen der gleichseitigen Dreiecke des Kupplungsvorsprunges 37a und der Ausnehmung 39a sind unterschiedlich. Genauer gesagt, der Querschnitt der dreieckigen Ausnehmung der Kupplungsausnehmung 39a ist größer als der Querschnitt des dreieckigen Vorsprungs des Kupplungsvorsprungs 37a, so daß daher beide Elemente auf glatte Weise miteinander in Eingriff gebracht werden.
Die untere Grenze für den Durchmesser des eingeschriebenen Kreises der Dreiecksform des Vorsprunges beträgt etwa 8,0 mm, um die erforderliche Steifigkeit vorzusehen. Bei dieser Ausführungsform beträgt er 8,5 mm, während der Durchmesser des eingeschriebenen Kreises der Dreiecksform der Ausnehmung 9,5 mm beträgt, so daß der Spalt 0,5 mm beträgt.
Um das Einrücken der Kupplung mit einem geringen Spalt sicherzustellen, ist es wünschenswert, vor dem Eingriff eine gewisse Ausrichtung herzustellen.
Um bei dieser Ausführungsform die für den Eingriff mit einem Spalt von 0,5 mm wünschenswerte Konzentrizität von 1,0 mm zu erreichen, ist der Vorsprung 38 des zylindrischen Lagers länger als der Kupplungsvorsprung 37a, und der Außenumfang des Schaftes 39a wird von mehr als zwei vorstehenden Führungen 13aR4 geführt, die im Vorsprung 38a des Lagers vorgesehen sind, wodurch die Konzentrizität vor dem Einrücken der Kupplung zwischen dem Vorsprung 37 und dem Schaft 39a auf weniger als 1,0 mm gehalten wird, um das Einrücken der Kupplung (zweite Ausrichtungsfunktion) zu stabilisieren.
Wenn der Bilderzeugungsvorgang begonnen wird, wird der Kupplungsschaft 39b gedreht, während sich der Kupplungsvorsprung 37a in der Ausnehmung 39a befindet, und werden die Innenflächen der Kupplungsausnehmung 39a mit den drei Randlinien des im wesentlichen gleichseitigen dreieckförmigen Prismas des Vorsprungs 37a in Anschlag gebracht, so daß die Antriebskraft übertragen wird. Der Kupplungsschaft 37 wird in Ausrichtung mit dem Schaft 39b bewegt, so daß die Innenflächen der Kupplungsausnehmung 39a des regelmäßigen Prismas in gleichmäßiger Weise mit den Randlinien des Vorsprunges 37a in Kontakt treten.
Somit wird die Ausrichtung zwischen dem Kupplungsschaft 37 und dem Schaft 39b durch die Betätigung des Motors 61 automatisch hergestellt. Durch die auf die lichtempfindliche Trommel 7 übertragene Antriebskraft neigt die Prozeßkartusche B dazu, sich zu drehen, wodurch ein regulierender Anschlag 13j (4, 5, 6, 7 und 30), der auf der Oberseite des Reinigungsrahmens 13 der Prozeßkartusche B ausgebildet ist, gegen das Fixierelement 25 (9, 10 und 30) gedrückt wird, das an der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrich tung fixiert ist. Auf diese Weise wird die Prozeßkartusche B relativ zur Hauptbaugruppe 14 korrekt positioniert.
Wenn kein Antrieb realisiert wird (kein Bilderzeugungsvorgang durchgeführt wird), ist der Spalt in radialer Richtung zwischen dem Kupplungsvorsprung 37a und der Ausnehmung 39a vorhanden, so daß das Einrücken und Ausrücken der Kupplung einfach ist. Wenn ein Antrieb realisiert wird, wird die Druckkraft auf stabilisierte Weise aufgebracht, so daß das Auftreten eines Spieles oder von Vibrationen unterdrückt werden kann.
Bei dieser Ausführungsform besitzen der Kupplungsvorsprung und die Ausnehmung im wesentlichen die Form eines gleichseitigen Dreiecks. Die gleichen Effekte können jedoch auch dann erreicht werden, wenn sie die Form eines im wesentlichen regelmäßigen Polygons besitzen. Eine solche Form eines im wesentlichen regelmäßigen Polygons ist wünschenswert, da dann die Positionierung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann. Dies stellt jedoch keine Beschränkung dar, und es kann auch eine andere Polygonform zur Anwendung gelangen, wenn der Eingriff mit einer axialen Kraft durchgeführt wird. Der Kupplungsvorsprung kann die Form einer Schraube mit einer großen Steigung besitzen, und die Kupplungsausnehmung kann die Form einer komplementär dazu ausgebildeten Schraube haben. In einem solchen Fall entsprechen dreieckige Schrauben mit drei Steigungen dem entsprechenden Kupplungsvorsprung und der entsprechenden Kupplungsausnehmung.
Wenn der Kupplungsvorsprung und die Kupplungsausnehmung miteinander verglichen werden, wird der Vorsprung einfacher beschädigt und besitzt eine schlechtere mechanische Festigkeit. Angesichts dieser Tatsache ist bei dieser Ausführungsform der Kupplungsvorsprung in der austauschbaren Prozeßkartusche B vorgesehen, während sich die Kupplungsausnehmung in der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung befindet, die eine größere Haltbarkeit aufweisen muß als die Prozeßkartusche. Die Prozeßkartusche B kann jedoch ebenfalls eine Ausnehmung und die Hauptbaugruppe den Vorsprung aufweisen.
33 ist eine perspektivische Ansicht, die im Detail die Montagebeziehung zwischen dem rechten Führungselement 13R und dem Reinigungsrahmen 13 zeigt. 34 ist ein Längsschnitt, der zeigt, wie das rechte Führungselement 13R am Reinigungsrahmen 13 montiert ist. 35 zeigt einen Teil der rechten Seite des Reinigungsrahmens 13. 35 ist eine Seitenansicht, die einen Umriß eines Montageabschnittes eines Lagers 38 zeigt, das einstückig mit dem rechten Führungselement 13R ausgebildet ist.
Es wird nunmehr die Montage am Reinigungsrahmen 13 der 11 beschrieben, wobei 11 das rechte Führungselement 13R (38) mit dem einstückigen Lager 38 zeigt. Ferner wird die Montage der lichtempfindlichen Trommel 7 am Reinigungsrahmen 13 erläutert.
Die Rückseite des rechten Führungselementes 13R ist mit einem einstückig ausgebildeten Lager 38 versehen, das konzentrisch zur zylindrischen Führung 13aR ausgebildet ist und einen kleinen Durchmesser besitzt, wie in den 33, 34 gezeigt. Das Lager 38 erstreckt sich bis zu einem zylindrischen Ende desselben durch ein Scheibenelement 13aR3, das an einem axial (in Längsrichtung) mittleren Abschnitt der zylindrischen Führung 38aR vorgesehen ist. Zwischen dem Lager 38 und der zylindrischen Führung 13aR ist eine kreisförmige Nut 38aR4, die zum Inneren des Reinigungsrahmens 13 hin offen ist, ausgebildet.
Wie die 33, 35 zeigen, ist eine Seitenfläche des Reinigungsrahmens 13 mit einem teilweise kreiszylindrischen Loch 13a zur Aufnahme des Lagers versehen. Der fehlende Kreisabschnitt 13h1 besitzt gegenüberliegende Endabschnitte mit einem Spalt dazwischen, der kleiner ist als der Durchmesser des Lagermontagelochs 13h und größer als der Durchmesser des vorstehenden Kupplungsschaftes 37. Da der vorstehende Kupplungsschaft 37 mit dem Lager 38 in Eingriff steht, ist er im Abstand vom Lagermontageloch 13h angeordnet. Ein Positionierungsstift 13h2 ist auf der Seitenfläche des Reinigungsrahmens 13 einstückig damit ausgebildet und in enger Passung in den Flansch 13aR1 des Führungselementes 13R eingesetzt. Hierdurch kann die lichtempfindliche Trommel 7 in der Form einer Einheit am Reinigungsrahmen 13 in Querrichtung, die die Axialrichtung (Längsrichtung) kreuzt, montiert werden, und die Position des rechten Führungselementes 13R wird relativ zum Reinigungsrahmen korrekt festgelegt, wenn das rechte Führungselement 13R in Längsrichtung am Reinigungsrahmen 13 montiert wird.
Wenn die lichtempfindliche Trommel 7 am Reinigungsrahmen 13 montiert werden soll, wird sie in der Richtung bewegt, die die Längsrichtung kreuzt, wie in 33 gezeigt, um sie in das Lagermontageloch 13h einzusetzen, während der Kupplungsschaft 37 durch den fehlenden Kreisabschnitt 13h1 bewegt wird, wobei sich das Trommelzahnrad 7b innerhalb des Reinigungsrahmens 13 befindet. In diesem Zustand wird der einstückig mit der in 11 gezeigten linken Führung 13aL ausgebildete Trommelschaft 7a durch einen seitlichen Rand 13k des Reinigungsrahmens 13 eingesetzt, um mit dem Stirnrad 7n in Eingriff zu treten, und eine kleine Schraube 13b wird durch den Flansch 29 der Führung 13aL in den Reinigungsrahmen 13 geschraubt, um auf diese Weise die Führung 13aL am Reinigungsrahmen zu fixieren und einen Endabschnitt der lichtempfindlichen Trommel 7 zu lagern.
Dann wird der Außenumfang des einstückig mit dem rechten Führungselement 13R ausgebildeten Lagers 38 in das Lagermontageloch 13h eingesetzt, und der Innenumfang des Lagers 38 wird mit dem Kupplungsschaft 37 in Eingriff gebracht. Dann wird der Positionierungsstift 13h2 in das Loch des Flansches 13aR1 des rechten Führungselementes 13R eingesetzt. Dann wird eine kleine Schraube 13hR2 durch den Flansch 13hR1 in den Reinigungsrahmen 13 geschraubt, um auf diese Weise das rechte Führungselement 13R am Reinigungsrahmen 13 zu fixieren.
Dadurch wird die lichtempfindliche Trommel 7 korrekt und sicher am Reinigungsrahmen 13 fixiert. Da die lichtempfindliche Trommel 7 in der Richtung quer zur Längsrichtung am Reinigungsrahmen 13 montiert wird, werden die Ausgestaltungen der Längsenden vereinfacht und kann die Längsabmessung des Reinigungsrahmens 13 verringert werden. Daher kann die Größe der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung herabgesetzt werden. Die zylindrische Führung 13aL besitzt einen großen Flansch 29, der sicher gegen den Reinigungsrahmen 13 stößt. Der einstückig mit dem Flansch 29 ausgebildete Trommelschaft 7a wird mit enger Passung im Reinigungsrahmen 13 angeordnet. Die rechte zylindrische Führung 13aR ist koaxial zum Lager 38 der lichtempfindlichen Trommel 7 und einstückig mit diesem ausgebildet. Das Lager 38 wird mit dem Lagermontageloch 13h des Reinigungsrahmens 13 in Eingriff gebracht, so daß daher die lichtempfindliche Trommel 7 auf korrekte Weise senkrecht zur Zuführrichtung des Aufzeichnungsmateriales 2 positioniert werden kann.
Die linke zylindrische Führung 13aL, der Flansch 29 mit großer Fläche und der Trommelschaft 7a, der vom Flansch 29 vorsteht, sind einstückig aus Metall ausgebildet, so daß auf diese Weise die Position des Trommelschaftes 7a korrekt ist und die Haltbarkeit verbessert wird. Die zylindrische Führung 13aL verschleißt selbst dann nicht, wenn die Prozeßkartusche B auf wiederholte Weise an der Hauptbaugruppe 14 der Bilderzeugungsvorrichtung montiert oder von dieser demontiert wird. Wie vorstehend in Verbindung mit den elektrischen Kontakten beschrieben, ist die elektrische Erdung der lichtempfindlichen Trommel 7 einfach. Die rechte zylindrische Führung 13aL besitzt einen größeren Durchmesser als das Lager 38, und das Lager 38 und die zylindrische Führung 13aR sind über ein Scheibenelement 13aR3 miteinander verbunden. Die zylindrische Führung 13aR wird mit dem Flansch 13aR1 gekoppelt, so daß daher die zylindrische Führung 13aR und das Lager 38 gegeneinander verstärkt und versteift werden. Da die rechte zylindrische Führung 13aR einen großen Durchmesser besitzt, ist sie gegenüber der wiederholten Montage und Demontage der Prozeßkartusche B relativ zur Bilderzeugungsvorrichtung in ausreichender Weise haltbar, obwohl sie aus Kunstharzmaterial besteht.
Die 36, 37 sind abgewickelte Ansichten im Längsschnitt, die ein weiteres Montageverfahren des einstückig mit dem rechten Führungselement 13R ausgebildeten Lagers 38 am Reinigungsrahmen 13 zeigen.
Diese Figuren sind schematische Ansichten, in denen das Lager 38 der lichtempfindlichen Trommel 7 als Hauptteil dargestellt ist.
Wie in 36 gezeigt, ist eine Rippe 13h3 vorgesehen, die sich in Umfangsrichtung am Außenrand des Lagermontagelochs 13h erstreckt, wobei der Außenumfang der Rippe 13h3 einen Teil einer zylindrischen Konfiguration bildet. Bei diesem Beispiel wird ein Abschnitt der rechten zylindrischen Führung 13aR, der sich über das Scheibenelement 13aR3 hinaus bis zum Flansch 13aR1 erstreckt, mit enger Passung um den Außenumfang der Rippe 13h3 an geordnet. Der Lagermontageabschnitt 13h des Lagers 13 und der Außenumfang des Lagers 38 werden lose miteinander in Eingriff gebracht. Mit dieser Konstruktion kann ein Öffnen des fehlenden Kreisabschnittes 13h1 verhindert werden, obwohl der Lagermontageabschnitt 13h wegen des fehlenden Kreisabschnittes 13h1 nicht kontinuierlich verläuft.
Zum gleichen Zweck kann eine Vielzahl von Begrenzungsvorsprüngen 13h4 am Außenumfang der Rippe 13h3 vorgesehen sein, wie in 24 gezeigt.
Der Begrenzungsvorsprung 13h4 wird beispielsweise durch Metallformung mit der folgenden Genauigkeit hergestellt: IT-Toleranz von 9 für den Durchmesser des umschreibenden Kreises und Konzentrizität von – 0,01 mm oder weniger in Bezug auf den Innenumfang des Montagelochs 13h.
Wenn das Trommellager 38 am Reinigungsrahmen 13 montiert wird, begrenzt eine innere Umfangsfläche 13aR5 des Trommelschaftes 38, die dem Außenumfang gegenüberliegt, den Begrenzungsvorsprung 13h4 des Reinigungsrahmens 13, während das Montageloch 13h des Reinigungsrahmens 13 und der Außenumfang des Lagers 38 miteinander in Eingriff gebracht werden, so daß eine mögliche Fehlausrichtung während der Montage infolge der Öffnung des fehlenden Kreisabschnittes 13h1 verhindert werden kann.
(Konstruktion zum Verbinden des Reinigungskammerrahmens (Trommelkammerrahmens) und des Bildentwicklungskammerrahmens)
Wie vorstehend erläutert, werden der Reinigungskammerrahmen 13 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 der Prozeßkartusche B vereinigt, nachdem die Aufladerolle 8 und die Reinigungseinrichtung 10 im Reinigungskammerrahmen 13 montiert und die Entwicklungseinrichtung 9 im Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert worden sind.
Die wesentlichen Eigenschaften der Konstruktion, die den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 vereinigt, werden nachfolgend in Verbindung mit den 12, 13 und 32 beschrieben. In der folgenden Beschreibung bedeutet „rechte Seite und linke Seite" die rechte Seite und linke Seite von oben gesehen relativ zur Richtung, in das Aufzeichnungsmedium 2 gefördert wird.
Die entfernbar in der Hauptbaugruppe 14 der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung installierbare Prozeßkartusche umfaßt die folgenden Bestandteile: eine elektrofotografische lichtempfindliche Trommel 7, eine Entwicklungseinrichtung 9 zum Entwickeln eines auf der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel 7 ausgebildeten latenten Bildes, einen Bildentwicklungskammerrahmen 12, der die Entwicklungseinrichtung 9 lagert, einen Trommelkammerrahmen 13, der die elektrofotografische lichtempfindliche Trommel 7 lagert, einen Tonerkammerrahmen 11, der den Tonerspeicherabschnitt lagert, eine Schraubendruckfeder, von der ein Ende am Bildentwicklungskammerrahmen 12 über einem der Längsenden der Entwicklungseinrichtung und das andere Ende in Kontakt mit dem Trommelkammerrahmen 13 angeordnet ist, einen ersten Vorsprung (rechten Armabschnitt 19), der vom Bildentwicklungskammerrahmen 12 in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Entwicklungseinrichtung 9 vorsteht und über dem Längsende derselben angeordnet ist, einen zweiten Verbindungsabschnitt (ausgenommener Abschnitt 21 auf der linken Seite), der im linken Längsende des Trommelkammerrahmens 13 über der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet ist und mit dem zweiten Vorsprung (Armabschnitt 19 auf der linken Seite) in Eingriff steht, ein drittes Loch (Loch 13e, das auf der rechten Seite in 12 dargestellt ist) des ersten Verbindungsabschnittes (ausgenommenen Abschnittes 21 auf der rechten Seite), ein viertes Loch (Loch 13e, das auf der linken Seite von 12 dargestellt ist) des zweiten Verbindungsabschnittes (ausgenommenen Abschnittes 21 auf der linken Seite), ein erstes Eindringelement (Verbindungselement 22 auf der rechten Seite der 12), das durch das erste Loch (rechtes Loch 20) und das dritte Loch (rechtes Loch 13e) gesteckt ist, wobei der erste Vorsprung (rechter Armabschnitt 19) und der erste Verbindungsabschnitt (rechter ausgenommener Abschnitt 21) miteinander in Eingriff gebracht werden, um den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu verbinden, ein zweites Eindringelement (Verbindungselement 22 auf der linken Seite der 12), das durch das zweite Loch (linkes Loch 20) und das vierte Loch (linkes Loch 13e) gesteckt ist, wobei der zweite Vorsprung (linker Armabschnitt 19) und der zweite Verbindungsabschnitt (linker ausgenommener Abschnitt 21) miteinander in Eingriff gebracht werden, um den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 miteinander zu verbinden.
Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 der Prozeßkartusche B, die in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet sind, werden über die folgenden Schritte miteinander verbunden: einen ersten Verbindungsschritt zum Verbinden des ersten Vorsprungs (rechten Armabschnitts 19) des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und des ersten Verbindungsabschnittes (rechten ausgenommenen Abschnittes 21) des Trommelkammerrahmens 13, einen zweiten Verbindungsschritt zum Verbinden des zweiten Vorsprungs (linken Armabschnitts 19) und des zweiten Verbindungsabschnittes (linken ausgenommenen Abschnittes 21), einen ersten Eindringschritt zum Stecken des ersten Eindringelementes (rechtes Verbindungselement 22) durch das erste Loch (rechtes Loch 20) des ersten Vorsprungs (rechten Armabschnittes 19) und das dritte Loch (rechte Loch 13e) des ersten Verbindungsabschnittes (rechter ausgenommener Abschnitt 21), wobei der erste Vorsprung (rechter Armabschnitt 19) und der erste Verbindungsabschnitt (rechter ausgenommener Abschnitt 21) miteinander in Eingriff gebracht werden, um den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 miteinander zu verbinden, einen zweiten Eindringschritt zum Stecken des zweiten Eindringelementes (linkes Verbindungselement 22) durch das zweite Loch (linkes Loch 30) des zweiten Vorsprungs (linken Armabschnittes 19) und das vierte Loch (linkes Loch 20) des zweiten Verbindungsabschnittes (linken ausgenommenen Ab schnittes 21), wobei der zweite Vorsprung (linker Armabschnitt 19) und der zweite Verbindungsabschnitt (linker ausgenommener Abschnitt 21) miteinander in Eingriff gebracht werden, um den Bildentwicklungskammerrahmen 12 und den Trommelkammerrahmen 13 miteinander zu verbinden. Nachdem der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 über die vorstehend beschriebenen Schritte miteinander verbunden worden sind, bilden sie zusammen die Prozeßkartusche B.
Bei dieser Ausführungsform können der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 in einfacher Weise dadurch miteinander verbunden werden, daß das Verbindungselement 22 durch seine Verbindungsabschnitte gesteckt wird, und auch in einfacher Weise dadurch voneinander getrennt werden, daß das Verbindungselement 22 herausgezogen wird, wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird.
Bei den vorstehend beschriebenen Schritten wird die Entwicklungseinrichtung 9 vorher mit der Entwicklungsrolle 9c versehen, und werden der erste Verbindungsschritt zum Verbinden des ersten Vorsprungs und des ersten Verbindungsabschnittes und der zweite Verbindungsschritt zum Verbinden des zweiten Vorsprunges und des zweiten Verbindungsabschnittes gleichzeitig ausgeführt, wobei

(1) die lichtempfindliche Tommel 7 und die Entwicklungsrolle 9c parallel zueinander gehalten werden;
(2) die Entwicklungsrolle 9c entlang der Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 bewegt wird;
(3) der Bildentwicklungskammerrahmen 12 drehbar bewegt wird, wenn die Entwicklungsrolle 9c bewegt wird;
(4) der erste und zweite Vorsprung (Armabschnitte 19 auf der rechten und linken Seite) in den ersten und zweiten Verbindungsabschnitt (Ausnehmungen 21 auf der linken und rechten Seite) durch die Drehbewegung des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eindringen;
(5) der erste und zweite Vorsprung (beide Armabschnitte 19) vollständig mit dem ersten und zweiten Verbindungsabschnitt (beide ausgenommenen Abschnitte 21) in Eingriff treten.

Wenn die obigen Schritte genau durchgeführt werden, kann der Armabschnitt 19 durch kreisförmiges Bewegen der Entwicklungsrolle 9c entlang der Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 in Richtung auf den ausgenommenen Abschnitt 21 bewegt werden, wobei die Längsenden der lichtempfindlichen Trommel 7 bereits mit der Abstandsrolle 9i versehen worden sind. Somit wird der Punkt, an dem die Verbindung des Armabschnittes 19 und des ausgenommenen Abschnittes 21 erfolgt, fixiert. Die Konfigurationen des Armabschnittes 19 und des ausgenommenen Abschnittes 21 können daher so ausgestaltet werden, daß es leichter wird, das Loch 20 des Armabschnittes 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und die Löcher 13a von beiden Seitenwänden des ausgenommenen Abschnittes 21 auszurichten.
Wie vorstehend erläutert, ist es übliche Praxis, die Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C zu vereinigen, nachdem die Bildentwicklungseinheit D durch Verbinden des Tonerkammerrahmens 11 und des Bildentwicklungskammerrahmens 12 ausgebildet worden ist und der Reinigungskammerrahmen 13 sowie die Aufladerolle 8 in der Reinigungseinheit C montiert worden sind.
Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 sind so ausgebildet, daß die Löcher 20 des ersten und zweiten Vorsprungs und die Löcher 13e des ersten und zweiten Verbindungsabschnittes im wesentlichen zueinander ausgerichtet werden, wenn der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 mit den vorstehend beschriebenen Schritten in Kontakt gebracht werden.
Wie in 32 gezeigt, bildet das Profil der Spitze 19a des Armabschnittes 19 einen Bogen, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Lochs 20 zusammenfällt, und bildet das Profil des Bodenabschnittes 21a des ausgenommenen Abschnittes 21 einen Bogen, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Lochs 13e zusammenfällt. Der Radius des bogenförmigen Abschnittes der Spitze 19a des Armabschnittes 19 ist geringfügig kleiner als der Radius des bogenförmigen Bodenabschnittes 21a des ausgenommenen Abschnittes 21. Diese geringfügige Differenz im Radius zwischen dem Armabschnitt 19 und dem ausgenomme nen Abschnitt 21 ist derart, daß beim Kontaktieren des Bodens 21a der Ausnehmung mit der Spitze 19a des Armabschnittes 19 das Verbindungselement 22 mit abgefaster Spitze in einfacher Weise durch das Loch 13e des Trommelkammerrahmens 13 (Reinigungskammerrahmens 13) gesteckt und dann in das Loch 20 des Armabschnittes 19 eingesetzt werden kann. Wenn das Verbindungselement 22 eingesetzt wird, wird ein bogenförmiger Spalt zwischen der Spitze 19 des Armabschnittes 19 und dem Boden 21a des ausgenommenen Abschnittes 21 ausgebildet und der Armabschnitt 19 drehbar vom Verbindungselement 22 gelagert. Der Spalt g in 32 ist zur besseren Darstellung übertrieben dargestellt. Der tatsächliche Spalt g ist kleiner als die Größe des abgefasten Abschnittes der Spitze des Verbindungselementes 22 oder die Größe des abgefasten Randes des Lochs 20.
Wenn, wie ferner in 32 gezeigt, der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 miteinander verbunden werden, werden sie so bewegt, daß das Loch 20 des Armabschnittes 19 einen geometrischen Ort RL1 oder RL2 oder einen geometrischen Ort, der zwischen die Orte RLl und RL2 fällt, bildet. Die Innenfläche 20a der Deckwand des ausgenommenen Abschnittes 21 ist winklig ausgebildet, so daß die Schraubendruckfeder 22a allmählich zusammengepreßt wird, wenn der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 in der vorstehend beschriebenen Weise aufeinander zu bewegt werden. Mit anderen Worten, der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen sind so geformt, dass bei einer Bewegung der beiden aufeinander zu, wie vorstehend beschrieben, der Abstand zwischen dem Abschnitt des Bildentwicklungskammerrahmens 12, an dem die Schraubendruckfeder 22a befestigt ist, und der vorstehend erwähnten Innenfläche 20a der Deckwand des ausgenommenen Abschnitts 21 allmählich reduziert wird. Bei dieser Ausführungsform tritt das obere Ende der Schraubendruckfeder 22a in der Mitte des Verbindungsprozesses mit einem Abschnitt 20a1 der schrägen Innenfläche 20a in Kontakt. Nachdem der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 vollständig miteinander verbunden worden sind, bleibt die Schraubendruckfeder 22a mit einem Federsitzabschnitt 20a2 der schrägen Innenfläche 20a, der sich vom Schrägabschnitt 20a1 fortsetzt, in Kontakt. Die Axiallinie der Schraubendruckfeder 22a und die Ebene des Federsitzabschnittes 20a2 schneiden sich unter einem Winkel von 90°.
Da der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet sind, ist es nicht erforderlich, die Schraubendruckfeder 22a mit Hilfe einer speziellen Druckeinrichtung zu komprimieren, wenn der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 vereinigt werden. Die Feder 22a wird vielmehr automatisch in der richtigen Position angeordnet, um die Entwicklungsrolle 9c gegen die lichtempfindliche Trommel 7 zu pressen. Mit anderen Worten, die Schraubendruckfeder 22a kann am Federsitz 12t des Bildentwicklungskammerrahmens 12 befestigt werden, bevor der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 vereinigt werden.
Der geometrische Ort RL1 fällt mit dem Kreis zusammen, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Querschnitts der lichtempfindlichen Trommel 7 zusammenfällt, und der geometrische Ort RLs ist im wesentlichen eine Gerade, deren Abstand von der Schrägfläche 20a1 sich von der rechten Seite der Zeichnung zur linken Seite hin allmählich verringert.
Wie in 31 gezeigt, wird die Schraubendruckfeder 22h vom Bildentwicklungskammerrahmen 12 gehalten. 31 ist ein Vertikalschnitt des Bildentwicklungskammerrahmens 12 entlang einer vertikalen Ebene, die durch die Basis des Armabschnittes 19 verläuft, parallel zur Richtung X, in der die Prozeßkartusche B eingesetzt wird. Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 besitzt den Federhalteabschnitt 12t, der von der Oberseite des Bildentwicklungskammerrahmens 12 nach oben vorsteht. Dieser Federhalteabschnitt 12t umfaßt mindestens einen zylindrischen Federhaltebasisabschnitt 12k, um den die Schraubendruckfeder 22a mittels Preßpassung angeordnet ist, sowie einen Führungsabschnitt 12, der einen kleineren Durchmesser als der Basisabschnitt 12k besitzt, so daß die Schraubendruckfeder 22a um diesen mit loser Passung angeordnet werden kann. Die Höhe des Federhaltebasisabschnittes 12k muß größer sein als eine Höhe, die die unterste Windung der Schraubendruckfeder 22a erreicht, wenn sich die Feder im am wenigsten komprimierten Zustand befindet, und sollte einer Höhe entsprechen, die die zweite Windung der Feder 22a erreicht, oder höher sein.
Wie in 12 gezeigt, befindet sich der ausgenommene Abschnitt 21 zwischen der Außenwand 13s des Trommelkammerrahmens 13 und einer Trennwand 13t, die geringfügig innerhalb der Außenwand 13s angeordnet ist.
Was den rechten ausgenommenen Abschnitt 21 des Trommelkammerrahmens 13 betrifft, der am gleichen Längsende des Trommelkammerrahmens wie das Trommelzahnrad 7b angeordnet ist, so verlaufen die nach innen weisende Fläche der Außenwand 13e und die nach außen weisende Fläche der Trennwand 12t, d. h. die gegenüberliegenden beiden Flächen des ausgenommenen Abschnittes 21, senkrecht zur Längsrichtung des Trommelkammerrahmens 13, und der Armabschnitt 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12, der am gleichen Längsende des Bildentwicklungskammerrahmens angeordnet ist wie das Entwicklungsrollenzahnrad 9k, ist mit exakter Passung zwischen diesen beiden gegenüberliegenden Flächen angeordnet. Andererseits sind der linke ausgenommene Abschnitt 21 des Trommelkammerrahmens 13, der am gleichen Längsende des Trommelkammerrahmens wie das Stirnrad 7n angeordnet ist, und der Armabschnitt 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12, der in diesen linken ausgenommenen Abschnitt 21 eingesetzt ist, in Längsrichtung der Prozeßkartusche B mit loser Passung angeordnet.
Daher werden der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Reinigungskammerrahmen 13 in Längsrichtung der Prozeßkartusche B genau zueinander positioniert. Dies ist auf die folgenden Gründe zurückzuführen. Es ist einfach, ei nen Trommelkammerrahmen 13 mit einem genauen Abstand zwischen den gegenüberliegenden Flächen des ausgenommenen Abschnittes 21, der am Längsende des Trommelkammerrahmens 13 angeordnet ist, und einen Bildentwicklungskammerrahmen 12 mit einem Armabschnitt 19 mit genauer Breite herzustellen. Selbst wenn sich die Abmessungen des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und Reinigungskammerrahmens 13 in Längsrichtung infolge von Verformungen, die durch einen Temperaturanstieg verursacht werden, verändern, ändern sich der Abstand zwischen den gegenüberliegenden beiden Flächen des ausgenommenen Abschnittes 21 und die Breite des Armabschnittes 19, der zwischen diese gegenüberliegenden zwei Flächen eingepaßt ist, infolge ihrer geringen Abmessungen kaum. Des weiteren sind der ausgenommene Abschnitt 21, der auf der gleichen Seite wie das Stirnrad 7n angeordnet ist, und der Armabschnitt 19, der in diesen ausgenommenen Abschnitt 21 eingepaßt ist, in Längsrichtung der Prozeßkartusche mit Spiel 1 versehen, so daß daher selbst bei einer Änderung der Abmessungen des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und Reinigungskammerrahmens 13 in Längsrichtung keine Spannungen zwischen dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 und dem Reinigungskammerrahmen 13 infolge ihrer thermischen Verformung verursacht werden.
(Positionierungsverfahren in Axialrichtung unter Verwendung einer Kupplung einer lichtempfindlichen Trommel)
Es wird nunmehr die Positionierung einer lichtempfindlichen Trommel dieser Ausführungsform in Axialrichtung beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform wird die axiale Position der lichtempfindlichen Trommel 7 ohne Kontakt mit einer Endfläche des Vorsprungs 37a1 und einer Bodenfläche 39a1 der Ausnehmung festgelegt.
Die Beschreibung bezieht sich auf eine lichtempfindliche Trommel 7, einen Kartuschenrahmen und einen Kartuschenmontageabschnitt, die zur Positionierung der lichtempfindlichen Trommel 7 in Längsrichtung geeignet sind.
Wenn bei der Kupplung zum Übertragen der Drehkraft auf die Prozeßkartusche B von der Hauptbaugruppe 14 die Ausnehmung 39a des Kupplungsschaftes 39b mit dem Vorsprung 37a in Eingriff tritt, zieht die Kupplungsausnehmung 39a den Vorsprung 37a in Axialrichtung.
Dann gibt es zwei Alternativen:

(1) die lichtempfindliche Trommel 7 wird am Schlittenrahmen, genauer gesagt am Reinigungsrahmen 13, gelagert und ist in Längsrichtung bewegbar, und
(2) die lichtempfindliche Trommel 7 wird am Reinigungsrahmen 13 gelagert und ist nicht in Längsrichtung bewegbar.

Ferner gibt es die beiden Alternativen:

(1) der Kartuschenrahmen der Prozeßkartusche B, genauer gesagt der Reinigungsrahmen 13, der die lichtempfindliche Trommel 7 lagert, ist in Längs richtung relativ zum Kartuschenmontageabschnitt der Hauptbaugruppe 14 beweglich montiert, und
(2) der Reinigungsrahmen 13 ist am Kartuschenmontageabschnitt in Längsrichtung relativ zum Kartuschenrahmen nicht beweglich montiert.

Bei dieser Ausführungsform findet eine Konstruktion Verwendung, bei der die Bodenfläche 39a1 der Ausnehmung 39a und eine Endfläche 37a1 des Vorsprungs 37 nicht miteinander in Kontakt stehen. Die Lagebeziehung zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und dem Rahmen der Prozeßkartusche B in diesem Fall wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben. In der Zeichnung sind die Schaftkupplung, die Prozeßkartusche B und der Kartuschenmontageabschnitt der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung schematisch dargestellt. Wenn sich die lichtempfindliche Trommel 7 zu der Seite bewegt, die gegenüber der Seite angeordnet ist, an der die Antriebskraft empfangen wird, wird die Axialbewegung der lichtempfindlichen Trommel 7 von dem abgestuften Abschnitt am Ende des Abschnittes 7a2 mit vergrößertem Durchmesser des Trommelschaftes 7a bei der vorhergehenden Ausführungsform gestoppt. Bei einer derartigen Lagebeziehung stehen jedoch der Vorsprung 37a und die Ausnehmung 38a miteinander in Eingriff, und die Endfläche des Vorsprungs 37a1 und die Ausnehmungsbodenfläche 39a1 sind im Abstand voneinander angeordnet. Der Trommelschaft 7a ist am Reinigungsrahmen 13 fixiert. Gemäß der nachfolgenden Beschreibung wird die Axialbewegung der lichtempfindlichen Trommel 7 zur entgegengesetzten Seite ohnehin vom Reinigungsrahmen 13 festge legt, so daß daher die Beziehung zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und dem Reinigungsrahmen 13 beschrieben wird.
Gemäß 40 ist die lichtempfindliche Trommel 7 so am Reinigungsrahmen 13 gelagert, daß die Trommel in Längsrichtung (nach links und rechts, wie durch den Pfeil angedeutet) des Lagers 38 beweglich ist, wodurch die lichtempfindliche Trommel 7 relativ zum Reinigungsrahmen 13 positioniert wird. Danach wird der Reinigungsrahmen 13 durch die Druckausübung der lichtempfindlichen Trommel 7 in der Richtung a zur Antriebsseite hin bewegt. Der Reinigungsrahmen 13 wird mit dem Antriebsseitenführungselement 16R ohne Kontakt der Endfläche des Vorsprungs 37a1 mit der Ausnehmungsbodenfläche 39a1 kontaktiert, so daß der Reinigungsrahmen 13 korrekt in Längsrichtung positioniert wird. Die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 in Längsrichtung wird somit festgelegt. In diesem Fall werden der Reinigungsrahmen 13 und das Führungselement 16R vorzugsweise an drei Punkten miteinander in Kontakt gebracht, die die zylindrische Führung 13aR umgeben, wodurch die Zugkräfte der Ausnehmung 39a gleichmäßig sind.
In 41 ist eine Konstruktion gezeigt, die in bezug auf die Längsrichtung die gleiche ist wie in 40. Die axiale Länge der zylindrischen Führung 13aR (die von der Seitenplatte des Reinigungsrahmens 13 aus gemessene Höhe) ist jedoch größer als die Tiefe der Positionierungsnut 16d. Die lichtempfindliche Trommel 7 ist so am Reinigungsrahmen 13 gelagert, daß sie in Längsrichtung bewegbar ist, und der Reinigungsrahmen 13 ist in Längsrichtung zwischen den Führungselementen 16 bewegbar. Wenn in diesem Fall die Schaftkupplung angeschlossen wird, wird der Kupplungsschaft 37 zum Kupplungsschaft 39b gezogen, und die lichtempfindliche Trommel 7 stößt gegen das Lager 38, bevor die Endfläche des Vorsprungs 37a1 gegen die Bodenfläche 39a1 der Ausnehmung stößt. Genauer gesagt, ein seitlicher Rand 7b1 des vorstehend beschriebenen Trommelflansches 36 stößt gegen die innere Endfläche 38b des Lagers 38, wodurch die lichtempfindliche Trommel 7 relativ zum Reinigungsrahmen 13 positioniert wird. Danach wird der Reinigungsrahmen 13 durch die Druckausübung der lichtempfindlichen Trommel 7 in Richtung a der Antriebsseite hin bewegt. Die Endfläche der zylindrischen Führung 13aR wird mit der Bodenfläche der Positionierungsnut 16d am Ende des Führungsabschnittes 16c des Antriebsseitenführungselementes 16R in Kontakt gebracht, so daß auf diese Weise die Position des Reinigungsrahmens 13 in Längsrichtung festgelegt wird. Die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 in Längsrichtung wird somit bestimmt. In diesem Zustand stehen die Endfläche des Vorsprungs 37a1 und die Bodenfläche 39a1 der Ausnehmung nicht miteinander in Kontakt.
In dem Fall der 41 sind die Kraftlinie der von der Ausnehmung 39a des Kupplungsschaftes 39b ausgeübten Kraft, die den Vorsprung 37a auf Zug beansprucht, und der Mittelpunkt der zylindrischen Führung 13aR zueinan der ausgerichtet, so daß daher die Prozeßkartusche B keiner freien oder unausgeglichenen oder ungleichmäßigen Belastung infolge der Antriebskraft in Längsrichtung ausgesetzt ist. Die Position der Prozeßkartusche B in Längsrichtung kann daher ohne die ungleichmäßige Belastung in dem engen Raum wie bei der Endfläche der zylindrischen Führung 13aR festgelegt werden.
Gemäß 42 ist die lichtempfindliche Trommel 7 in Längsrichtung des Reinigungsrahmens 13 bewegbar, und der Reinigungsrahmen 13 wird in Längsrichtung durch den Kartuschenmontageabschnitt der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung über eine Blattfeder 33, die zwischen dem Reinigungsrahmen 13 und dem Boden des Führungsabschnittes 16a angeordnet ist, unbeweglich gehalten. Der Fall, in dem die Blattfeder 33 keine Verwendung findet und der Reinigungsrahmen 13 eng zwischen die Führungselemente 16 gepaßt ist, so daß er in Längsrichtung relativ zur Hauptbaugruppe 14 nicht beweglich ist, entspricht dem Fall, bei dem die Blattfeder 33 Verwendung findet. Wenn die Kupplung eingerückt ist, wird der Kupplungsschaft 37 zum Kupplungsschaft 39b gezogen, so daß die lichtempfindliche Trommel 7 gegen das Lager 38 stößt, bevor die Endfläche des Vorsprungs 37a1 gegen die Bodenfläche 39a1 der Ausnehmung stößt. Genauer gesagt, der seitliche Rand 7b1 des Trommelflansches 36 stößt gegen die Endfläche 38b des Lagers 38, und die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 wird relativ zum Reinigungsrahmen 13 festgelegt. Da der Reinigungsrahmen 13 in Längsrichtung unbeweglich ist, wird die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 in Längsrichtung festgelegt.
In diesem Fall übt die Blattfeder 33 mit der Federkraft F am Wirkungspunkt P gegen den Reinigungsrahmen 13 eine Pressung aus, und die Federkraft F ist parallel zur Axialrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 gerichtet. Daher wird in wünschenswerter Weise eine resultierende Kraft aus der Federkraft F und der Zugkraft der Ausnehmung 39a, die auf den Vorsprung 37a ausgeübt wird, von mindestens drei Kontaktpunkten des rechten Führungselementes 16R aufgenommen, wobei diese drei Punkte einen Punkt umschließen, an dem die resultierende Kraft die Antriebsseitenplatte des Reinigungsrahmens 13 kreuzt. Es wird bevorzugt, daß mindestens drei Punkte der Seitenplatte den Scheitelpunkt eines Dreiecks bilden, das die beiden Punkte umschließt, an denen die Kraftlinie der Federkraft F und die Achse der lichtempfindlichen Trommel 7 die Antriebsseitenplatte des Reinigungsrahmens 13 kreuzen und mit dem rechten Führungselement 16R in Kontakt stehen. In 43 ist eine Konstruktion gezeigt, die in bezug auf die Längsrichtung die gleiche ist wie die in 42 gezeigte (in Verbindung mit der 42 beschrieben), wobei jedoch die Axiallänge der zylindrischen Führung 13aR größer ist als die Tiefe der Positionierungsnut 16d. Daher steht die Endfläche der zylindrischen Führung 13aR in Preßkontakt mit der Bodenfläche der Positionierungsnut 16e. Es ist somit wünschenswert, daß der Krafteinwirkungspunkt P der Blattfeder 33 näher an der Achse der lichtempfindlichen Trommel 7 liegt, um die Erzeugung ei ner exzentrischen Kraft infolge der Federkraft der Blattfeder 33 zu reduzieren.
Um dies zu erreichen, kann, wie in 44 gezeigt, die Endfläche der zylindrischen Führung 13aL auf der Achse der lichtempfindlichen Trommel 7 auf der gegenüberliegenden Seite in Bezug auf die Antriebsseite von der Blattfeder 33 unter Druck setzbar ausgestaltet sein. Die Blattfeder 33 kann ferner als Erdungskontaktelement 123 dienen.
Bei der Kartusche der 45 ist die Trommel 7 so gelagert, daß sie sich nicht in ihrer Längsrichtung relativ zum Reinigungsrahmen 13 bewegt, und der Reinigungsrahmen 13 ist in Längsrichtung zwischen den Führungselementen 16 bewegbar. Wenn in diesem Fall die Kupplung angeschlossen ist, wird der Kupplungsvorsprung 37a des angetriebenen Kupplungselementes von der Kupplungsausnehmung 39a angezogen. Bevor die Endfläche des Vorsprungs 37a1 die Bodenfläche 39a1 der Ausnehmung erreicht, wird der Reinigungsrahmen 13 an der Antriebsseite mit dem Führungselement 16R in Kontakt gebracht, so daß die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 in Längsrichtung festgelegt wird.
In 46 ist eine Konstruktion gezeigt, bei der die Axiallänge der zylindrischen Führung 13aR größer ist als die Tiefe der Positionierungsnut 16d. Daher wird durch die Drehung der Kupplung die Endfläche der zylindrischen Führung 13aR gegen die Bodenfläche der Positionierungs nut 16d gestoßen, so daß die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 in Längsrichtung festgelegt wird.
Vorstehend erfolgte der Anschlag des seitlichen Längsrandabschnittes der lichtempfindlichen Trommel 7 am Regulierungselement der Hauptbaugruppe 14 derart, daß dieser mit Hilfe des Reinigungsrahmens 13 oder mit Hilfe der einstückig mit dem Lager 38 ausgebildeten zylindrischen Führung 13aR gegen das Führungselement 16R gestoßen wurde. In diesen Fällen ist der Anschlag des seitlichen Randabschnittes der lichtempfindlichen Trommel 7 an das Regulierungselement der Hauptbaugruppe 14 indirekt.
Es wird nunmehr der Fall beschrieben, bei dem die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 in Axialrichtung durch einen Anschlag zwischen der Endfläche des Kupplungsschaftes 37, der am Trommelflansch 36 der lichtempfindlichen Trommel 7 vorgesehen ist, und der Endfläche des Kupplungsschaftes 39b der Hauptbaugruppe 14 der Vorrichtung festgelegt wird.
Gemäß 47 ist die lichtempfindliche Trommel 7 derart am Reinigungsrahmen 13 gelagert, daß sie in Längsrichtung relativ zum Rahmen bewegbar ist, und der Reinigungsrahmen 13 wird durch den Kartuschenmontageabschnitt der Hauptbaugruppe 14 so eingegrenzt, daß er durch die zwischen dem Reinigungsrahmen 13 und dem Boden des Führungsabschnittes 16a angeordnete Blattfeder 33 nicht in Längsrichtung bewegbar ist. Der Fall, in dem die Blattfeder 33 keine Verwendung findet und der Reini gungsrahmen 13 eng zwischen beide Führungselemente 16 eingepaßt ist, so daß er in Längsrichtung relativ zur Hauptbaugruppe 14 nicht bewegbar ist, ist der gleiche wie bei der Verwendung der Blattfeder 33. Wenn in diesen Fällen die Kupplung eingerückt wird, wird der Kupplungsschaft 37 zum Kupplungsschaft 39b gezogen und die Schaftendfläche 37a3 gegen die Schaftendfläche 39a3 gestoßen, während die Endfläche des Vorsprungs 37a1 nicht gegen die Bodenfläche 39a1 der Ausnehmung stößt. Hierdurch wird die Axialposition der lichtempfindlichen Trommel 7 festgelegt.
(Antriebsverfahren für das Kupplungselement der Hauptbaugruppe)
Wie vorstehend beschrieben, ist der Kupplungsschaft 39b einstückig mit dem großen Zahnrad 43 ausgebildet, und das große Zahnrad 43 wird vom Motor 61 gedreht und durch den von den Zähnen des Zahnrades in Vorwärtsrichtung des Kupplungsschaftes 39b erzeugten Druck unter Druck gesetzt. Das Antriebsverfahren für den Kupplungsschaft 39b ist jedoch hierauf nicht beschränkt, und es können auch die folgenden Antriebsverfahren Anwendung finden.
Gemäß 48 ist ein Flansch 39b1 einstückig mit dem Kupplungsschaft 39b vorgesehen. Der über den Flansch 39b1 hinausgehende Vorderteil steht drehbar mit dem Außennocken 63 in Eingriff und wirkt als zylindrischer Schaftabschnitt 39b2, der drehbar und beweglich in Axialrichtung relativ zur Seitenplatte 66 gelagert ist. Der hintere Teil ist zu einem Keilschaft 39b ausgebil det, der mit dem Keilloch in der Mitte des großen Zahnrades 43 in Eingriff steht. Das große Zahnrad 43 hat einen Vorsprung 43b, und der Außenumfang des Vorsprungs 43b wird drehbar von einem Lager 44 gelagert, das an der Seitenplatte 67 montiert ist. Eine Druckmanschette 45 steht mit dem Außenumfang des Vorsprungs 43b mit einer Endfläche des Vorsprungs in Kontakt, und ein Anschlagring 46 steht mit der Druckmanschette 45 in Kontakt und mit einer Umfangsnut, die im Außenumfang des zylindrischen Vorsprungs 43b ausgebildet ist, in Eingriff. Zwischen dem Flansch 39b1 und dem großen Zahnrad 43 ist eine Schraubendruckfeder 68 zusammengepreßt und in den Keilschaft 39b eingesetzt. Der Keilschaft 39b kann ein nicht kreisförmiger, beispielsweise polygonaler, Schaft oder ein Schaft mit einem Keil sein, der mit dem Vorsprung 43b zur Durchführung einer Axialbewegung in Eingriff steht.
Wenn gemäß 48 das öffenbare Element 35 geschlossen wird, wird der Außennocken 63 in Vorwärtsrichtung bewegbar, und der Kupplungsschaft 39b wird durch die Löcher der Seitenplatte 66 und den Vorsprung 43b durch den Flansch 39b1 vorbewegt, der von der Federkraft der Schraubendruckfeder 68 unter Druck gesetzt wird, so daß die Ausnehmung 39a und der Vorsprung 37a miteinander verbunden werden. Wenn die Drehkraft vom Motor 61 auf das große Zahnrad 43 übertragen wird, überträgt das große Zahnrad 43 die Drehkraft vom Keilschaft 39b2 auf den Kupplungsschaft 39b, wodurch die Ausnehmung 39a gedreht wird, während der Vorsprung 37a auf Zug bean sprucht wird, so daß die Axialposition der lichtempfindlichen Trommel 7 festgelegt wird.
Bei dieser Ausführungsform wird der Kupplungsschaft 39b vom Motor 61 über einen Getriebezug angetrieben. Das Antriebsverfahren des Kupplungsschaftes 39b ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Wie in 49 gezeigt, kann auch eine Steuerriemenscheibe 47 Verwendung finden, die einstückig mit dem Kupplungsschaft 39b ausgebildet ist, sowie ein Steuerriemen 47a, der um die Steuerriemenscheibe 47 und eine nicht gezeigte Steuerriemenscheibe auf der Motorwelle des Motors 61 gezogen ist.
Ferner kann als weitere Alternative, wie in 50 gezeigt, eine Kette 48a zwischen einem Kettenrad 48, das einstückig mit dem Kupplungsschaft 39b vorgesehen ist, und einem nicht gezeigten Kettenrad auf einer Motorwelle des Motors 61 geführt sein.
Bei dieser Ausführungsform ist der Trommelflansch 36 mit einem Vorsprung 37a versehen, und der am Mittelpunkt des drehbaren großen Zahnrades 43 vorgesehene Schaft 39b ist mit der Ausnehmung 39a versehen. Dies kann jedoch auch umgekehrt sein, so daß der Trommelflansch 36 mit einer Ausnehmung 39a versehen sein kann, während der am Mittelpunkt des großen Zahnrades 43 vorgesehene Schaft 39b mit dem Vorsprung 37a versehen ist.
Bei der vorstehenden Beschreibung verläuft die Drehrichtung der Ausnehmung 39a, d. h. des Lochs (Vorsprungs), derart, daß die Verdrehung zum Boden des Lochs vom Ein- laß desselben in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung des Zahnrades erfolgt.
Die Größe der Verdrehung des Lochs (Vorsprungs) beträgt 1°–15° in Drehrichtung pro Achsenlänge von 1 mm.
Bei dieser Ausführungsform beträgt die Tiefe des Lochs etwa 4 mm, und der Winkel der Verdrehung etwa 30°.
Bei der vorhergehenden Ausführungsform wird die Kupplung zwischen dem verdrehten Loch und dem verdrehten Prisma realisiert. Es kann jedoch auch eine Kombination aus einem verdrehten Loch und einem nicht verdrehten Prisma Anwendung finden. Wenn in einem solchen Fall das nicht verdrehte dreieckige Prisma als Prisma mit dem verdrehten Loch in Eingriff tritt und das Loch gedreht wird, tritt der Basisabschnitt des dreieckigen Prismas mit der Innenfläche des Lochs in Kontakt, so daß die Position relativ zum Loch festgelegt wird. Da der Basisabschnitt eine Festigkeit besitzt, die größer ist als die des anderen Abschnittes, verformt sich daher das dreieckige Prisma (der Vorsprung) nicht. Der Eckabschnitt des dreieckigen Prismas und/oder die Innenfläche des Lochs werden örtlich verformt, so daß der Eckabschnitt in die Innenfläche des Lochs einschneidet. Auf diese Weise wird die Kupplung zwischen der Ausnehmung und dem Loch verfestigt. Das nicht verdrehte Prisma kann einfach geformt werden.
Wenn bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Prozeßkartusche an der Hauptbaugruppe der Vorrich tung montiert und das polygonale Loch nach dem Eingriff zwischen dem Prismavorsprung und dem polygonalen Loch gedreht wird, wird der Vorsprung in das Loch gezogen, bis der Längsendabschnitt der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel mit dem Regulierungselement der Hauptbaugruppe der Vorrichtung in Kontakt gebracht wird, wodurch die Positionierung der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel in Längsrichtung festgelegt wird. Hierdurch ist die Längsposition der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel während der Bilderzeugung auf beständige Weise konstant. Da die Positionierung durchgeführt wird, wenn das freie Ende des Vorsprungs nicht mit der Bodenfläche des Lochs in Kontakt steht, d. h. keine Zugkraft aufgebracht wird, können das Regulierungselement zur Positionierung der elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel in Längsrichtung und der Kontaktabschnitt des Regulierungselementes aus einer großen Vielzahl von Konstruktionen ausgewählt werden.
Der prismatische Vorsprung wird durch die Bewegung des polygonalen Lochs in Wechselwirkung mit einem Schließen der öffenbaren Abdeckung, die an der Hauptbaugruppe montiert und relativ zur Hauptbaugruppe der Vorrichtung öffenbar ist, mit dem polygonalen Loch in Eingriff gebracht.
Die Hauptbaugruppe der Vorrichtung ist mit einem Motor und einem drehbaren Element zur Aufnahme der Antriebskraft vom Motor versehen, und das Loch ist am mittleren Abschnitt des drehbaren Elementes der Hauptbaugruppe an geordnet. Das Loch dreht sich einstückig mit dem drehbaren Element der Hauptbaugruppe. Es müssen daher ein drehbares Element an einer Endstufe der Kraftübertragungsvorrichtung der Hauptbaugruppe und ein Kupplungselement am Mittelpunkt des drehbaren Elementes vorgesehen sein. Das drehbare Element kann ein Zahnrad, eine Steuerriemenscheibe, eine Kette o. ä. sein, wobei sich die Anordnung um die Kupplung (Axialkupplung) herum einfach in einem kleinen Raum unterbringen läßt.
Das Prisma kann ein verdrehtes, im wesentlichen gleichseitiges Dreieck sein, und das polygonale Loch kann ein Loch in der Form eines verdrehten, im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks sein. Daher läuft das Einrücken und Ausrücken der Kupplung einfach ab.
Die elektrofotografische lichtempfindliche Trommel und mindestens eine Prozeßeinrichtung (Aufladeeinrichtung, Entwicklungseinrichtung und Reinigungseinrichtung) können einstückig als Einheit in einer Prozeßkartusche ausgebildet sein, die abnehmbar an einer Hauptbaugruppe einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montierbar ist. Die vorliegende Erfindung ist in geeigneter Weise anwendbar bei einer derartigen Prozeßkartusche oder bei einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung, an der eine Prozeßkartusche abnehmbar montierbar ist.
Wie vorstehend beschrieben, kann erfindungsgemäß die elektrofotografische lichtempfindliche Trommel korrekt in Längsrichtung positioniert werden.
Bei dieser Ausführungsform wurde die Prozeßkartusche B als Prozeßkartusche beschrieben, die ein monochromatisches Bild erzeugt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch mit wünschenswerten Effekten bei einer Prozeßkartusche anwendbar, die eine Vielzahl von Entwicklungseinrichtungen zur Erzeugung eines Bildes, das aus einer Vielzahl von Farben besteht (beispielsweise eines Zweitonerbildes, Dreitonerbildes, Vollfarbbildes o. ä.), aufweist.
Das elektrofotografische lichtempfindliche Element kann fotoleitendes Material, wie amorphes Silicium, amorphes Selen, Zinkoxid, Titanoxid, organisches Fotoleitermaterial u. ä., umfassen. Bei dem Basiselement, auf dem fotoleitendes Material angeordnet ist, kann es sich um einen aus einer Aluminiumlegierung o. ä. geformten Zylinder und eine hierauf abgeschiedene oder als Beschichtung aufgebrachte fotoleitende Schicht handeln.
Was das Bildentwicklungsverfahren anbetrifft, so können diverse bekannte Verfahren Anwendung finden:
Beispielsweise ein Zweikomponenten-Magnetbürstenentwicklungsverfahren, ein Kaskadenentwicklungsverfahren, ein Touch-down-Entwicklungsverfahren, ein Cloud-Entwicklungsverfahren u. ä.
Bei dieser Ausführungsform findet ein sogenanntes Kontaktaufladungsverfahren Anwendung. Es kann jedoch auch eine Aufladeeinrichtung Anwendung finden, deren Konstruktion sich von der der vorstehend beschriebenen Ausführungsform unterscheidet, beispielsweise eine herkömmliche Konstruktion, bei der ein Wolframdraht auf drei Seiten von einer Metallhülse aus Aluminium o. ä. umgeben ist und positive oder negative Ionen, die durch Anlegen einer Hochspannung an den Wolframdraht erzeugt werden, auf die Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel übertragen werden, um die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel gleichmäßig aufzuladen.
Die Aufladeeinrichtung kann die Form eines Blattes (Aufladeblatt), Kissens, Blocks, Stabs, Drahtes o. ä. zusätzlich zur Form einer Rolle besitzen.
Für das Reinigungsverfahren des auf der lichtempfindlichen Trommel verbleibenden Toners kann eine Pelzbürste, eine Magnetbürste o. ä. als Konstruktionselement für die Reinigungseinrichtung Anwendung finden.
Obwohl die Erfindung vorstehend in Verbindung mit bestimmten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die angegebenen Einzelheiten beschränkt und soll auch solche Modifikationen oder Änderungen umfassen, die unter den Umfang der beigefügten Patentansprüche fallen.

Claims

Prozesskartusche (B), die abnehmbar an einer Hauptbaugruppe (14) einer elektrofotographischen Bilderzeugungsvorrichtung (A) montierbar ist, wobei die Hauptbaugruppe einen Motor (61), ein Antriebsdrehelement (43) hat, das in einer Antriebsrichtung durch eine Antriebskraft von dem Motor drehbar ist und ein Loch (39a) hat, das durch verdrehte Flächen definiert ist, wobei das Loch im Wesentlichen koaxial mit dem Antriebsdrehelement ist, wobei die Prozesskartusche folgendes aufweist: einen Kartuschenrahmen (11, 12 und 13); eine elektrofotographische fotoempfindliche Trommel (7), die an dem Kartuschenrahmen vorgesehen ist; eine Prozesseinrichtung (8, 9, 10), die an der elektrofotographischen fotoempfindlichen Trommel wirkfähig ist; und einen Vorsprung 37a, der an einem längsgerichtetem Ende der elektrofotographischen fotoempfindlichen Trommel vorgesehen ist, der mit dem Loch (39a) in Eingriff bringbar ist, um in das Loch gezogen zu werden, wenn sich das Antriebsdrehelement in die Antriebsrichtung dreht; dadurch gekennzeichnet, dass der Kartuschenrahmen (11, 12, 13) eine Anstoßfläche (13', 13aR) aufweist, die mit einem Einstellelement (16R) der Hauptbaugruppe in Eingriff bringbar ist, um die elektrofotographische fotoempfindliche Trommel relativ zu der Hauptbaugruppe in der längsgerichteten Richtung der Trommel zu positionieren.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 1, wobei die Anstoßfläche eine Fläche des Kartuschenrahmens (13) ist, die in axiale Richtung der fotoempfindlichen Trommel (7) in die Richtung des Vorsprungs (37a) weist.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 1, wobei die Anstoßfläche eine axiale Endfläche einer zylindrischen Führung (13aR) ist, die den Vorsprung 37a umgibt.
Prozesskartusche gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die fotoempfindliche Trommel (7) axial relativ zu dem Kartuschenrahmen (13) bewegbar ist, wobei die Trommel (7) eine axial ausgerichtete Fläche (7b) an ihrem Ende angrenzend an den Vorsprung (37a) aufweist und wobei der Kartuschenrahmen (13) eine innere Endfläche (38b) aufweist, die mit der axial ausgerichteten Fläche (7b1) der Trommel (7) zum Positionieren der Trommel (7) relativ zu dem Kartuschenrahmen (13) in Eingriff bringbar ist.
Prozesskartusche gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Vorsprung (37a) ein verdrehtes Prisma ist.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 5, wobei das Prisma einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt hat.
Prozesskartusche (B), die abnehmbar an einer Hauptbaugruppe (14) einer elektrophotographischen Bilderzeugungsvorrichtung (A) montierbar ist, wobei die Hauptbaugruppe einen Motor (61), ein Antriebsdrehelement (43) aufweist, das in eine Antriebsrichtung durch eine Antriebskraft von dem Motor drehbar ist, und einen Vorsprung hat, wobei der Vorsprung im Wesentlichen koaxial mit dem Antriebsdrehelement ist, wobei die Prozesskartusche folgendes aufweist: einen Kartuschenrahmen (11, 12, 13); eine elektrofotographische fotoempfindliche Trommel (7), die an dem Kartuschenrahmen vorgesehen ist; eine Prozesseinrichtung (8, 9, 10), die an der elektrophotographischen fotoempfindlichen Trommel wirkfähig ist; einen Einschnitt, der durch verdrehte Flächen definiert ist, die an einem längsgerichtetem Ende der elektrofotographischen fotoempfindlichen Trommel vorgesehen sind, der mit dem Vorsprung in Eingriff bringbar ist, um den Vorsprung in den Einschnitt zu ziehen, wenn sich das Antriebsdrehelement in die Antriebsrichtung dreht; dadurch gekennzeichnet, dass der Kartuschenrahmen (11, 12, 13) eine Anstoßfläche (13', 13aR) aufweist, die mit einem Einstellelement (16R) der Hauptbaugruppe zum Positionieren der elektrofotographischen fotoempfindlichen Trommel relativ zu der Hauptbaugruppe in die Längsrichtung der Trommel in Eingriff bringbar ist.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 7, wobei die Anstoßfläche eine Fläche des Kartuschenrahmens (13) ist, die in die Axialrichtung der fotoempfindlichen Trommel (7) in die Richtung des Einschnitts weist.
Prozesskartusche gemäß Anspruch 7, wobei die Anstoßfläche eine axiale Endfläche einer zylindrischen Führung (13aR) ist, die den Einschnitt umgibt.
Prozesskartusche gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die fotoempfindliche Trommel (7) relativ zu dem Kartuschenrahmen (13) axial bewegbar ist, wobei die Trommel (7) eine axial ausgerichtete Fläche (7b1) an ihrem Ende angrenzend an den Einschnitt aufweist, und wobei der Kartuschenrahmen (13) eine innere Endfläche (38b) aufweist, die mit der axial ausgerichteten Fläche (7b1) der Trommel (7) zum Positionieren der Trommel (7) relativ zu dem Kartuschenrahmen (13) in Eingriff bringbar ist.
Prozesskartusche gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei der Vorsprung (37a) ein verdrehtes Prisma ist.
Prozesskartusche gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Prozesseinrichtung (8, 9, 10), die an der Trommel (7) wirkfähig ist, zumindest eines von dem folgendem aufweist: eine Ladeeinrichtung (8) zum Laden der Trommel; eine Entwicklungseinrichtung (9) zum Entwickeln eines latenten Bildes, das an der Trommel ausgebildet wird; und eine Reinigungseinrichtung (10) zum Reinigen der Trommel.
Elektrofotographische Bilderzeugungsvorrichtung zum Ausbilden eines Bildes an einem Aufzeichnungsmaterial, an der eine Prozesskartusche abnehmbar montierbar ist, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: eine Hauptbaugruppe (14); einen Motor (61); ein Antriebsdrehelement (43), das ein verdrehtes Loch (39a) mit einem polygonalen Querschnitt hat, und das in eine Antriebsrichtung durch den Motor (61) drehbar ist; und eine Montiereinrichtung (16a, 16L, 16R) zum abnehmbaren Montieren einer Prozesskartusche, wobei die Kartusche folgendes aufweist: einen Kartuschenrahmen (11, 12, 13); eine elektrofotographische fotoempfindliche Trommel (7), die an dem Kartuschenrahmen vorgesehen ist; eine Prozesseinrichtung (8, 9, 10), die an der elektrofotographischen fotoempfindlichen Trommel wirkfähig ist; einen Vorsprung (37a), der an einem längsgerichtetem Ende der elektrophotographischen fotoempfindlichen Trommel vorgesehen ist, der mit dem Loch (39a) in Eingriff bringbar ist, um in das Loch gezogen zu werden, wenn sich das Antriebsdrehelement in die Antriebsrichtung dreht; und eine Anstoßfläche (13aR, 13') an dem axialen Ende des Kartuschenrahmens (13) angrenzend an den Vorsprung (37a); wobei die Bilderzeugungsvorrichtung des Weiteren gekennzeichnet ist durch ein Einstellelement (16R) das mit der Anstoßfläche (13aR, 13') der Kartusche in Berührung bringbar ist, wenn das Antriebsdrehelement in die Antriebsrichtung mit dem mit dem Loch im Eingriff stehenden Vorsprung gedreht wird, um die fotoempfindliche Trommel relativ zu der Hauptbaugruppe (14) zu positionieren.
Die Ausbildungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, des Weiteren mit: einer Bewegungseinrichtung (63, 64, 65) zum Aufprägen einer Bewegung auf das Loch (39a) in die axiale Richtung des Antriebsdrehelements (43).
Elektrofotographische Bilderzeugungsvorrichtung zum Ausbilden eines Bildes an einem Aufzeichnungsmaterial, an der eine Prozesskartusche abnehmbar montierbar ist, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: eine Hauptbaugruppe (14); einen Motor (61); ein Antriebsdrehelement (43) mit einem Vorsprung, das in eine Antriebsrichtung durch den Motor (61) drehbar ist; und eine Montiereinrichtung (16a, 16L, 16R) zum abnehmbaren Montieren einer Prozesskartusche, wobei die Kartusche folgendes aufweist: einen Kartuschenrahmen (11, 12, 13); eine elektrofotographische fotoempfindliche Trommel (7), die an dem Kartuschenrahmen vorgesehen ist; eine Prozesseinrichtung (8, 9, 10), die an der elektrofotographischen fotoempfindlichen Trommel wirkfähig ist; ein verdrehtes Loch (39a) mit einem polygonalen Querschnitt, das an einem längsgerichtetem Ende der elektrofotographischen fotoempfindlichen Trommel vorgesehen ist, das mit dem Vorsprung in Eingriff bringbar ist, um den Vorsprung in das Loch zu ziehen, wenn sich das Antriebsdrehelement in die Antriebsrichtung dreht; und eine Anstoßfläche (13aR, 13') an dem axialen Ende des Kartuschenrahmens (13) angrenzend an den Vorsprung (37a); wobei die Bilderzeugungsvorrichtung des weiteren gekennzeichnet ist durch ein Einstellelement (16R), das mit der Anstoßfläche (13aR, 13') der Kartusche in Berührung bringbar ist, wenn das Antriebsdrehelement in die Antriebsrichtung mit dem mit dem Loch in Eingriff stehendem Vorsprung gedreht wird, um die fotoempfindliche Trommel relativ zu der Hauptbaugruppe (14) zu positionieren.
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 15, des Weiteren mit einer Bewegungseinrichtung (63, 64, 65) zum Aufprägen einer Bewegung auf den Vorsprung in die axiale Richtung des Antriebsdrehelements (43).
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 14 oder Anspruch 16, des Weiteren mit einem öffenbaren Element (35), das an der Hauptbaugruppe (14) montiert ist, für eine Öffnungs- und Schließbewegung, wobei das öffenbare Element (35) mit der Bewegungseinrichtung (63, 64, 65) angelenkt ist, um eine axiale Bewegung auf das Antriebsdrehelement (43) während der Öffnungsund Schließbewegung des öffenbaren Elements (35) aufzuprägen.
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das Antriebsdrehelement (43) ein Zahnrad, ein Kettenrad oder eine Riemenscheibe ist und eine Zentralwelle (39) hat.
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei das Antriebsdrehelement (43) relativ zu der Welle (39) axial bewegbar ist.
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei das Antriebsdrehelement (43) einstückig mit der Welle ausgebildet ist.
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 18, abhängig von Anspruch 13 oder 14, wobei das Antriebsdrehelement (43) ein schräg verzahntes Zahnrad ist, und das Loch (39a) an einem Ende der Welle (39) ausgebildet ist, wobei die Verdrehungsrichtung des schräg verzahnten Zahnrades derart ist, um eine axiale Drucklast auf das Antriebsdrehelement (43) in die Richtung auf das Loch (39a) aufzuprägen, wenn eine Drehantriebskraft in die Antriebsrichtung von dem Motor (61) auf das Antriebsdrehelement (43) übertragen wird.
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 18, abhängig von Anspruch 15 oder Anspruch 16, wobei das Antriebsdrehelement (43) ein schräg verzahntes Zahnrad ist und der Vorsprung an einem Ende der Welle (39) ausgebildet ist, wobei die Verdrehungsrichtung des schräg verzahnten Zahnrads derart ist, um eine axiale Drucklast auf das Antriebsdrehelement (43) in die Richtung auf den Vorsprung aufzuprägen, wenn eine Drehantriebskraft in die Antriebsrichtung von dem Motor (61) auf das Antriebsdrehelement (43) übertragen wird.
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei der Vorsprung ein verdrehtes Prisma ist.
Bilderzeugungsvorrichtung gemäß Anspruch 23, wobei das Prisma einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt hat.