DE3249865C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prozeßeinheit für ein elektrofotografisches Reproduktionsgerät gemäß dem Ober­ begriff von Patentanspruch 1.

In der langen Gebrauchszeit eines elektrofotografischen Reproduktionsgerätes, beispielsweise eines Kopiergerätes, sind verschiedene Wartungsarbeiten erforderlich, zu denen der Austausch der Fotoleitertrommel, die Zugabe oder der Austausch von Entwickler bzw. Toner, das Reinigen von Aufladedrähten und die Einstellung oder Reparatur von Funktionselementen gehört. Es ist möglich, diese Arbeiten durch einen speziell ausgebildeten Kundendienst durchführen zu lassen. Eine Möglichkeit, hiervon unabhängiger zu sein, besteht darin, das Kopiergerät mit einer Prozeßeinheit auszurüsten, in der einige wesentliche Prozeßeinrichtungen wie beispielsweise der Koronaentlader und die Entwicklungs­ vorrichtung sowie die Fotoleitertrommel zu einer einheitlich handhabbaren Baugruppe zusammengefaßt sind. Dies ermöglicht, daß der Benutzer selbst auf einfache Weise eine gebrauchte Prozeßeinheit durch eine andere ersetzt. Eine Weiterent­ wicklung dieses Prinzips besteht darin, verschiedene Typen von Prozeßeinheiten herzustellen, die in ein und demselben Kopiergrät je nach Bedürfnissen des Benutzers aus­ tauschbar verwendet werden. Dadurch ist der Anwendungs­ bereich des Kopiergerätes erweitert, da es für verschiedene Zwecke benutzt werden kann, indem lediglich ein anderer Typ der Prozeßeinheit eingesetzt wird.

Eine in das Reproduktionsgerät einschiebbare bzw. aus diesem herausziehbare Prozeßeinheit mit den Merkmalen des Ober­ begriffs von Patentanspruch 1 ist bekannt (DE-OS 25 28 407). Diese Prozeßeinheit hat die vorstehend geschilderten grund­ sätzlichen Vorteile. Wichtig für den praktischen Gebrauch einer solchen Prozeßeinheit ist jedoch, daß die verschiede­ nen mechanischen und elektrischen Anschlüsse bzw. Verbin­ dungen zwischen der Prozeßeinheit und dem übrigen Reproduk­ tionsgerät auf einfache und zuverlässige Weise herstellbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Prozeßeinheit dahingehend weiterzubilden, daß beim Einschie­ ben der Prozeßeinheit das Verbinden derselben mit dem übrigen Reproduktionsgerät auf einfache und zuverlässige Weise erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Prozeßeinheit gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Prozeßeinheit ist eine mit der Fotoleitertrommel drehfest verbundene Antriebsscheibe vorgesehen, die eine Mehrfach­ funktion erfüllt, nämlich einerseits zur Gleitlagerung der Fotoleitertrommel im Gehäuse der Prozeßeinheit dient, andererseits mit ihren Aussparungen Bestandteil der mecha­ nischen Kupplungsvorrichtung ist und das Drehmoment zum Drehen der drehbaren Elemente der Prozeßeinheit aufnimmt und in deren Mitte schließlich die Fotoleitertrommel elek­ trisch kontaktiert wird. Diese Antriebsscheibe ermöglicht geringe Stoßempfindlichkeit des prozeßeinheitsseitigen Elementes der mechanischen Kupplungsvorrichtung und liefert aufgrund ihrer Scheibenform die Möglichkeit zur unmittel­ baren Kontaktierung der Fotoleitertrommel, so daß eine Gleitkontakteinrichtung innerhalb der Prozeßeinheit zu diesem Zweck sich erübrigt.

Ein vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Unter­ anspruch unter Schutz gestellt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Kopiergerätes mit einer Prozeßeinheit;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Prozeßeinheit;

Fig. 3 die Art und Weise des Einbaus der Prozeßeinheit in das Kopiergerät;

Fig. 4 das Kopiergerät nach dem Ausbau der Prozeßeinheit aus dem Hauptgehäuse des Kopiergerätes in Schnittdarstel­ lung, wobei die hauptgehäuseseitigen Elemente der elek­ trischen Anschlüsse und eine mechanische Kupplungsvorrich­ tung dargestellt sind;

Fig. 5A eine teilweise Schnittdarstellung der Kupplungsvor­ richtung der Prozeßeinheit während des Verbindens mit dem übrigen Kopiergerät;

Fig. 5B eine Fig. 5A ähnliche Ansicht, wobei die Kupplungs­ vorrichtung nach Betriebsbeginn dargestellt ist; und

Fig. 6 eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Ansicht der Prozeßeinheit.

Ein Reproduktionsgerät in Form eines Kopiergerätes weist einen aus einer Glasplatte gebildeten Vorlagenschlitten 1 auf, der normalerweise mit einem Abdeckelement 0 abgedeckt ist. Eine auf den Vorlageschlitten 1 aufgelegte Vorlage D wird mit diesem in Richtung des Pfeils a mittels eines an sich bekannten Antriebsmechanismus entlang Rollen R hin- und herbewegt. Die Vorlage D auf dem sich bewegenden Vorla­ genschlitten 1 wird durch eine Lampe L beleuchtet und das von der Vorlage reflektierte Licht wird durch eine Anord­ nung 2 hindurch, die aus kleinen Abbildungslinsen mit kur­ zer Brennweite besteht, auf eine Fotoleitertrommel 3 reflektiert, die im folgenden kurz als Trommel bezeichnet wird. Die Trommel 3 ist durch einen Koronalader 4 einheit­ licht geladen. Aufgrund der Bildbelichtung durch die Anord­ nung 2 wird ein elektrostatisches latentes Bild auf der zuvor gleichmäßig geladenen Oberfläche der Trommel 3 erzeugt. Das latente Bild wird anschließend mit Hilfe einer Entwicklungsvorrichtung 5 sichtbar gemacht, die eine Ent­ wicklungselektrodenwalze 5a hat, aufgrund deren Drehung Toner auf die Trommeloberfläche gebracht wird. Das ent­ wickelte Bild wird von der Trommeloberfläche auf ein Kopierblatt übertragen. Dieses wird beispielsweise von Hand von einer Vorratsablage 22 in Richtung eines Walzenspalts zwischen zwei Papiereinziehrollen 6 geschoben. Durch diese und ein anschließendes Paar von Steuerrollen 7 wird das Kopierpapier in das Gebiet der Trommel 3 geführt, wo das Tonerbild unter der Wirkung eines Übertragungsladers von der Trommel auf das Kopierblatt übertragen wird. Nach der Übertragung wird das Kopierblatt von der Trommeloberfläche getrennt und durch eine Führung 9 zu einer Fixiervor­ richtung 10 geführt. Das Tonerbild wird durch die Fixier­ vorrichtung auf dem Kopierblatt fixiert. Nach Abschluß des Fixierens wird das Kopier­ blatt mittels Auswerfrollen 11 auf einer Ausgabeablage 12 abgelegt. Nach der Übertragung läuft die Trommel 13 in eine Reinigungsstation ein, wo der zurückgebliebene Toner mittels einer Reinigungs­ vorrichtung 13 von ihrer Oberfläche entfernt wird.

Bei diesem Kopiergerät sind die Trommel 3 und die Prozeßeinrichtungen in Form des Laders 4, der Entwicklungsvorrichtung 5 und der Reinigungsvorrichtung 13 zu einer herausnehmbaren Prozeßeinheit 14 zusammengebaut, die ein aus Fig. 2 am besten ersichtliches Gehäuse 24 aufweist. Selbstverständlich sind die Bauteile, die zu einer Prozeßeinheit zusammengebaut sind, keinesfalls nur auf die oben gezeigten beschränkt. Angesichts der obi­ gen Erläuterungen sind viele Ausführungsbeispiele der Prozeßeinheit möglich.

Weiter sind eine Einbauplatte 16 für die Anordnung 2 der bilderzeugenden Linsen, eine im Gehäuse 24 ausgebildete Vertiefung 18 und eine in dieser vorgesehene Öffnung 19, deren Lage derjenigen der Anordnung 2 entspricht, vorhan­ den.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die in Fig. 2 gezeigte Prozeßeinheit 14 in der in Fig. 3 gezeigten Art und Weise in Richtung des Pfeils A in das Hauptgehäuse C des Kopiergeräts eingesetzt. Wie in Fig. 2 gezeigt, hat das Gehäuse 24 der Prozeßeinheit eine plattenförmige Seitenwand 24e, die in Einsetzrich­ tung gesehen auf der inneren vorderen Seite der Arbeitseinheit liegt. Auf der äußeren Seite, gegenüber der inneren Seiten­ wand 24e, weist das Gehäuse eine Seitenwand 24f auf, die mit einem Handgriff 24c zum Herausziehen der Arbeits­ einheit aus dem Hauptgehäuse des Kopiergeräts, wie in Fig. 3 gezeigt, versehen ist. Auf der inneren Seitenwand 24e sind eine Antriebsscheibe 29, eine Kupplungsvorrichtung 25, elektrische Anschlußstücke 26 und 27 und ein Anschlag 28 vorgesehen.

Nach dem Einbringen der Prozeßeinheit in das Hauptgehäuse C des Kopiergeräts überträgt die Kupplungsvorrichtung 25 ein Drehmoment auf die Trommel 3 in einer später ausführlich beschriebenen Art und Weise. Das Anschlußstück 26 überträgt eine Spannung vom Hauptgehäuse C auf den Koronalader 4. Das Anschlußstück 27 überträgt eine Spannung vom Hauptgehäuse auf die Entwicklungselektrodenwalze 5a. Der Anschlag 28 verhindert jede Drehung der Prozeßeinheit 14 nach dem Ein­ bau. Wie in Fig. 2 am besten verdeutlicht, liegen die Kupp­ lungsvorrichtung und die Anschlußstücke für die Spannung in derselben Ebene der Seitenwand 24e und sind gleich ausge­ richtet. Verbindungszapfen 26a und 27a der Anschlußstücke 25 und 27 sind von entsprechenden Wandungen 26b und 27b umgeben. Die Anschlußstücke 26 und 27 sind in der Nähe der Kupplungsvorrichtung 25 so angeordnet, daß diese zwischen ihnen liegt. Die Anschlußstücke ragen weiter nach außen vor als die Antriebsscheibe 25. Die Lage des Anschlußstücks 27 auf dem Gehäuse 24 entspricht derjenigen der Entwicklungs­ vorrichtung 5, während die Lage des Anschlußstücks 26 der­ jenigen des Koronaladers 4 entspricht. Die Antriebsscheibe 29 der Kupplungsvorrichtung 25 ist drehbar an der Seiten­ wand 24e angebracht und dreht sich zusammen mit der Trommel 3. Die Antriebsscheibe 29 weist Aussparungen in Form von drei Schlitten 29a, 29b und 29c auf, die für den nach­ stehend beschriebenen Zweck vorgesehen sind.

Die Art und Weise der Verbindung der Prozeßeinheit 14 mit dem Hauptgehäuse C über die vorstehend erwähnte Kupplungs­ vorrichtung sowie die Anschlußstücke für die Spannung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben.

Fig. 4 zeigt das Kopiergerät nach dem Ausbau der Prozeß­ einheit, wobei ein Zahnrad 30 mit einem Trommelzahnrad 31 kämmt und ein Motor M dargestellt ist. Die Drehung des Motors M wird mittels einer geeigneten Übertragungsvor­ richtung wie z. B. einem Rädersatz oder einer Kette (nicht gezeigt) auf das Zahnrad 30 übertragen, das seinerseits das Trommelzahnrad 31 dreht. Am Trommelzahnrad 31 ist ein mit der Antriebsscheibe 29 in Eingriff bringbaren Vorsprung in Form eines Zapfens 32 vorgesehen. Genauer gesagt: Der Zapfen 32 ist so angeordnet, daß er mit irgendeinem der oben erwähnten Schlitze 29a, 29b und 29c, die in der Antriebsscheibe 29 ausgebildet sind, in Eingriff steht. Durch den Eingriff des Zapfens 32 mit der Antriebsscheibe 29 kann das Drehmoment vom Hauptgehäuse C auf die Trommel 3 übertragen werden.

Eine Trommelzahnradwelle 33 dient sowohl zur Positionierung der Prozeßeinheit 14 in der Einsetzrichtung als auch als Masseelektrode für die Trommel 3. Ein Hochspannungs­ anschlußstück 34 zur Versorgung des Koronaladers 4 mit Hochspannung ist an der Seitenwand des Hauptgehäuses vorge­ sehen. Ein weiteres Hochspannungs-Anschlußstück 35 zur Versorgung der Entwicklungselektrodenwalze 5a der Entwick­ lungsvorrichtung 5 mit einer Entwicklungsspannung ist eben­ falls vorgesehen.

Die Fig. 5A und 5B zeigen die Art und Weise des Eingriffs des Zapfens 32 an dem Trommelzahnrad 31 mit der Antriebs­ scheibe 29.

Beim Einbau der Prozeßeinheit 14 in das Hauptgehäuse C des Kopiergeräts bringt man zuerst Gleitabschnitte 24a und 24b der Prozeßeinheit auf die Schienen 15 und 17 (Fig. 1 und 4) im Hauptgehäuse C und setzt dann die Prozeßeinheit 14 ent­ lang den Schienen zu dieses ein, bis die Antriebsscheibe 29 auf ihrer inneren Seitenwand gegen das freie Ende des Zapfens 32 am Hauptgehäuse stößt. Dieser Zapfen unterliegt der Kraftwirkung einer Blattfeder 37, die die vergrößerte Rückfläche des Zapfens gegen die hintere Fläche des Trom­ melzahnrads 31 drückt. Wenn die Antriebsscheibe der einge­ setzten Prozeßeinheit 14 gegen das unbeaufschlagte vordere Ende des Zapfens 32 stößt, wird dieser gegen die Kraft der Blattfeder 37, wie in Fig. 5A gezeigt, leicht nach hinten bewegt. In dieser Stellung wird ein durch das freie Ende der Trommelzahnradwelle 33 gebildeter Zapfen 33a einer mittigen Bohrung 29d der Scheibe 29 aufgenommen und steht mit dem Grund dieser Bohrung in Berührung. Somit ist die Positionierung der Prozeßeinheit 14 abgeschlossen. Danach wird die Prozeßeinheit 14 schließlich durch Befestigungs­ elemente (nicht gezeigt), die am Hauptgehäuse C am Einsetz­ bereich für die Prozeßeinheit vorgesehen sind, in der vor­ bestimmten Stellung im Hauptgehäuse festgestellt. Nimmt die Prozeßeinheit die vorbestimmte Stellung im Hauptgehäuse ein, so sind die Anschlußstücke 27 und 26 ebenfalls mit den entsprechenden Hochspannungs-Anschlußstücken 35 und 34 am Hauptgehäuse verbunden.

In der in Fig. 5A gezeigten Stellung kann man den Ein­ schalter für Kopierbeginn (nicht gezeigt) des Kopiergeräts betätigen. Mit dem Einschalten beginnt die Trommelzahn­ radwelle 33 sich zu drehen, und dabei wird der Zapfen 32 zusammen mit dem Trommelzahnrad bewegt. Im Verlauf dieser Bewegung trifft der Zapfen auf einen der drei Schlitze 29a, 29b, 29c, die in Eingriff mit dem Schlitz, auf den er zuerst auftraf (im gezeigten Fall ist es der Schlitz 29a). Die Stellung des Zapfens 32 nach dem Eingriff mit dem Schlitz ist in Fig. 5B gezeigt. Somit ist die Verbindung zwischen dem Hauptgehäuse C und der Prozeßeinheit 14 voll­ ständig hergestellt.

Bei der in Fig. 5B gezeigten Stellung können der Lader 4 und die Entwicklungselektrodenwalze 5a durch die Anschluß­ stücke 34 und 26 bzw. 35 und 27 mit Hochspannung von einer Spannungsquelle (nicht gezeigt) am Hauptgehäuse C wunsch­ gemäß während der erforderlichen Zeitspannen während des Kopierablaufs versorgt werden. Ebenfalls kann das Dreh­ moment des Motors M am Hauptgehäuse C auf die Antriebs­ scheibe 29 an der Prozeßeinheit 14 durch das Trommelzahnrad 31, durch das dieses antreibende Zahnrad 30 und den Zapfen 32 übertragen werden, um die Trommel 3 zu drehen.

Beim Einschieben der Prozeßeinheit tritt der Anschlag 28 mit einem länglichen Schlitz 36 am Hauptgehäuse C in Ein­ griff und dient somit als Positionierzapfen. Nach dem Ein­ bau verhindert der Anschlag 28, daß die Prozeßeinheit im Betrieb durch das Drehmoment des Zapfens 32 gedreht wird. Wie Fig. 5 zeigt, ist eine Feder 38 an der Trommelzahn­ radwelle 33 angebracht:
Diese Feder ist nach dem Einbau der Prozeßeinheit in Berührung mit der Trommel 3 und ist Bestandteil der Masseelektrode für diese.

Fig. 6 zeigt die Drehmomentübertragung von der Kupplungs­ vorrichtung 25 auf die Entwicklungselektrodenwalze 5a.

Ein Zahnrad 39 ist mit der Antriebsscheibe 29 der Kupp­ lungsvorrichtung 25 einstückig ausgebildet. Dieses Zahnrad kämmt mit einem mit der Entwicklungselektrodenwalze 5a einstückig geformten Zahnrad 40. Wenn die Antriebsscheibe 29 wie oben be­ schrieben durch das vom Gehäuse übertragene Drehmoment zur Drehung angetrieben wird, wird die Entwicklungselek­ trodenwalze 5a ebenfalls gedreht.

Claims (2)

1. Prozeßeinheit für ein elektrofotografisches Reproduktionsgerät, die eine Fotoleitertrommel, auf die Fotoleitertrommel einwirkende Prozeßeinrichtungen sowie ein Gehäuse aufweist, daß die Prozeßeinrichtungen trägt und in dessen Seitenwänden die Fotoleitertrommel mit Hilfe von Lagern drehbar gelagert ist, wobei die Prozeßeinheit in das Hauptgehäuse des Reproduktionsgerätes eingeschoben bzw. aus diesem herausgezogen werden kann und wobei elektrische Anschlüsse und eine mechanische Kupplungsvorrichtung für einen Drehantrieb die eingeschobene Prozeßeinheit mit dem Hauptgerät verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß drehfest mit der Fotoleitertrommel (3) eine Antriebsscheibe (29) verbunden ist, die in einer Öffnung der in Einschubrichtung zeigenden Seitenwand (24e) der Einheit drehbar gelagert ist und das dortige Lager der Fotoleitertrommel (3) bildet, daß in der Antriebsscheibe (29) zumindest eine Aussparung (29a, 29b, 29c) ausgebildet ist, die zusammen mit einem an einem im Hauptgehäuse angeordneten Antriebs-Drehelement (31) angebrachten Vorsprung (32), der bei eingeschobener Prozeßeinheit (14) in Eingriff mit der Aussparung steht, die mechanische Kupplungsvorrichtung (25) bildet, und daß die mittels der Antriebsscheibe (29) in der Seitenwand (24e) gelagerte Fotoleitertrommel (3) mittig elektrisch kontaktiert ist.

2. Prozeßeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in der Antriebsscheibe (29) ausgebildete mittige Bohrung (29d), in die ein am Antriebs-Drehelement (31) angeordneter Zapfen (33a) eingreift.