DE3329714A1

DE3329714A1 - Arbeitseinheit und damit ausgestattetes mehrfarben-abbildungsgeraet

Info

Publication number: DE3329714A1
Application number: DE19833329714
Authority: DE
Inventors: Joji Yokohama Kanagawa Amitani; Osamu Tokyo Hoshimo
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-08-17
Filing date: 1983-08-17
Publication date: 1984-02-23
Also published as: US5014094A; DE3329714C2; GB8322091D0; GB2127744A; GB2127744B

Description

Arbeitseinheit und damit ausgestattetes Mehrfarben-Abbildungsgerät

Die Erfindung bezieht sich auf eine Arbeits- oder Prozeßeinheit, die lösbar in ein eine Abbildung erstellendes Gerät einzubauen ist und einen Teil oder alle der Einrichtungen umfaßt, die zur Herstellung einer Abbildung notwendig sind, und sie bezieht sich auf ein Abbildungen lieferndes Gerät, insbesondere auf ein Mehrfarben-Abbildungsgerät, bei dem mehrere solcher Einheiten zur Anwendung kommen.

Natur- oder Mehrfarben-Wiedergabe- bzw. Drucksysteme, die unter Anwendung eines elektrophotographisehen Verfahrens arbeiten, sind üblich und werden gewerblich genutzt. In derartigen Wiedergabe- oder Drucksystemen werden farbgetrennte Abbildungen in Aufeinanderfolge auf einem einzigen lichtempfindlichen Element ausge-

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bildet und dann auf dasselbe Bildübertragungsmaterial überlagert übertragen, um eine gewünschte Mehrfarbenabbildung herzustellen.

Zur Erläuterung des Standes der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, wird auf die

Fig. 1 Bezug genommen, die einen schematischen Längsschnitt durch ein typisches, herkömmliches Mehrfarben-Abbildungsgerät zeigt.

Bei diesem Mehrfarben-Abbiidungssystem oder -gerät sind rund um ein lichtempfindliches Element 100, das um eine Welle 101 in Richtung des Pfeils drehbar ist, elektrophotographische Arbeits- oder Prozeßeinrichtungen angeordnet, und zwar eine Koronaladeeinrichtung 102, eine Bildbelichtungseinrichtung 104, eine Bildübertragungstrommel 105 sowie eine Trommelreinigungseinrichtung 106. Die Bildbelichtungseinrichtung 104 ist als Block dargestellt, da ihr Aufbau im einzelnen bekannt ist. Sie kann jedoch als Laserstrahl-Abtasteinrichtung oder als Farbtrennbelichtungseinrichtung, bei der eine Originalabbildung durch Filter in den Farben getrennt wird, ausge bildet oder von anderer Bauart sein. Die Entwicklungseinrichtung 104 umfaßt die einzelnen Entwicklungsgeräte 104Y, 105M sowie 104C für jeweils Gelbtoner, Magentatoner sowie Cyantoner. Zusätzlich kann ein Schwarztoner-Entwicklungsgerät 104BK zur Anwendung kommen. Diese Entwicklungsgeräte werden so gesteuert, daß sie nach Wahl und in Folge auf das lichtempfindliche Element(Trommel) 100 wirken.

Die Bildübertragungstrommel 105 dreht um eine Welle 107 in der durch den Pfeil angegebenen Umlaufrichtung und im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit wie

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die lichtempfindliche Trommel 100. Das Übertragungspapierblatt P wird der Bildübertragungstrommel 105 durch eine (nicht gezeigte) Papierzuführvorrichtung zugeführt und um die Trommel 105 gewickelt, so daß es drehen kann, wobei es der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 105 zugewandt ist.

Im Betrieb wird ein erster Schritt ausgeführt, in dem eine Gelbkomponente der Originalabbildung auf die lichtempfindliche Trommel 100 projiziert und in dem lediglich die Gelbtoner-Entwicklungseinrichtung 104Y betätigt wird Hierdurch wird die Gelbtoner-Abbildung auf der lichtempfindlichen Trommel 100 hergestellt, die dann auf das Übertragungspapier P übertragen wird. Die Ausbildung des Tonerbilds im einzelnen ist bekannt, so daß eine Erläuterung unterbleiben kann.

Anschließend wird ein zweiter Schritt ausgeführt, wobei eine Magentakomponente des Originals auf die Trommel 100 projiziert und lediglich die Magentatoner-Entwicklungseinrichtung 104M tätig wird. Durch diesen zweiten Schritt wird die Magentatoner-Abbildung auf der Trommel 100 hergestellt, die dann auf dem Übertragungspapier P, und zwar aufgeschichtet auf dessen Gelbtonerabbildung, übertragen wird.

Hierauf wird der dritte Schritt in gleichartiger Weise für den Cyantoner ausgeführt, und daran schließt sich der vierte Schritt für den Schwarztoner an.

Auf diese Weise werden auf dem auf der Übertragungstrommel 105 festgehaltenen ubertragungspapierbogen P die Gelbkomponenten-, die Magentakomponenten-, die Cyankomponentensowie die Schwarzkomponentenabbildung über-

lagert, so daß auf diesem mil den gefärbten Tonerpartikeln eine Mehrfarbenabbildung des Originals gefertigt wird.

Der die Mehrfarben-Tonerabbildung tragende übertragungsbogen wird dann von der Übertragungstrommel gelöst und durch eine (nicht gezeigte) Fördervorrichtung einer Bildfixierstation zugeleitet, in der der Toner auf dem übertragungsbogen P fixiert wird, worauf der Bogen P aus dem Gerät als Mehrfarbenkopie ausgetragen wird.

Herkömmliche Gerate dieser Art weisen jedoch die folgenden Nachteile auf:

i) Weil das Übertragungspapier P um die übertragungstrommel gewickelt sowie auf dieser festgehalten ist und mehrfach gedreht wird, in typischer Weise dreimal, ist der Durchsatz klein (3 bis 5 Kopien pro Minute für die Größe DIN A4). Ferner vermindert sich mit steigender Zahl von getrennten Farben der Durchsatz; beispielsweise wird für eine Vierfarbenreproduktion die vierfache Zeit einer Einfarbenkopie benötigt.

Die Abnahme im Durchsatz tritt insbesondere bei derjenigen Bauart bemerkenswert in Erscheinung, wobei die Bildbelichtungseinrichtung das zu kopierende Original abtastet. Einer der Gründe hierfür ist, daß die Abtasteinrichtung Zeit für ihre Rückkehrbewegung in die Ausgangslage benötigt, und eine solche Bewegung stellt vom Standpunkt der Bildherstellung eine Zeitvergeudung dar. Bei einer anderen Bauart, d.h. ohne Originalabtastung, verbraucht das Gerät nutzlos Zeit für die lichtempfindliche Trommel 100, um sie an den nicht tätigen Entwicklungseinrichtungen vorbeizuführen.

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ii) Die Wegstrecken von der die latente Abbildung erstellenden Station zur Gelbtoner-Entwicklungseinrichtung, von dieser Station zur Magentatoner-Entwicklungseinrichtung, von dieser Station zur Cyantoner-Entwicklungseinrichtung und zur Schwarztoner-Entwicklungseinrichtung sind unvermeidlich verschieden, so daß die Dunkelabklingung der latenten Abbildung und die Dämpfung des Lichtflächenpotentials nicht für alle Farben gleich sind. Aus diesem Grund ist für die jeweiligen Farben die Beziehung zwischen dem latenten Abbildungspotential und der Bilddichte (die sog.^ -Eigenschaft) unterschiedlich. Das hat zum Ergebnis, daß die Tönung oder Farbgebung der gedruckten oder kopierten Abbildung zum Original verschiedenartig ist.

iii) Die Lage und Neigung der Entwicklungseinrichtung mit Bezug zum lichtempfindlichen Element ist nicht dieselbe, d.h., sie sind unterschiedlich, wenn die Farbe verschiedenartig ist. Das macht es erforderlich, die Entwicklungseinrichtungen ausschließlich für die jeweiligen Farben zu konstruieren oder auszulegen, was längere Forschungen und Entwicklungsarbeiten sowie höhere Herstellungskosten zur Folge hat.

iv) In einem Gerät, in dem ein elektrophotographisches Verfahren zur Anwendung kommt, werden im Lauf der Gebrauchsdauer verschiedene Wartungsarbeiten notwendiq, z.B. Ersatz der lichtempfindlichen Trommel, Auffüllung oder Auswechslung der Entwicklersubstanz, Reinigung des Koronaentladungsdrahtes sowie andere Einstell-, Regel- und Austauscharbeiten. Diese Wartungstätigkeiten werden von'fachkundigem, erfahrenen Wartungspersonal, das auf Anforderung zum Aufstellungsort des Geräts entsandt wird, ausgeführt. Diese Organisation der Wartung ist jedoch von Nachteil, da der Gerätbenutzer auf die Ankunft des

Wartungspersonals warten muß, bevor er seine Arbeit wiederaufnehmen kann. Andererseits haben die Hersteller und Händler diese Wartungs-organisation einzurichten, was Kosten für das Wartungspersonal sowie für dessen Schulung erfordert. Im Fall eines Mehrfarben-Kopiergeräts oder einer Mehrfarben-Druckmaschine sind die mechanischen Einrichtungen in derart hohem Maß kompliziert, daß ein gesteigertes Fachwissen und eine größere Fertigkeit im Vergleich zu gewöhnlichen Kopiergeräten oder Druckmaschinen notwendig sind, und das erhöht wiederum die Kosten.

Es ist demzufolge die hauptsächliche Aufgabe der Erfindung, die bei bestehenden Vorrichtungen oder Geräten zur Herstellung von Mehrfarbenabbildungen vorhandenen Nachteile zu beseitigen.

Eine andere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Gerät zur Herstellung von Mehrfarbenabbildungen anzugeben, das mit geringeren Kosten zu fertigen ist.

Ferner ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Gerät zur Erstellung von Mehrfarbenabbildungen zu schaffen, das keine auf der Grundlage von hohem Fachwissen beruhende Wartung erforderlich macht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, <μπ Gerät zur Herstellung von Mehrfarbenabbildungen zu schaffen, für das eine zeitaufwendige Wartung nicht notwendig ist.

Eine noch andere Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, ein Gerät zur Herstellung von Mehrfarbenabbildungen anzugeben, das mechanisch so ausgestaltet ist,

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daß eine fehlerhafte Handhabung bei Wartungsarbeiten unterbunden wird.

Ein die vorstehend genannten Aufgaben lösendes bzw. erfüllendes Gerät gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung weist mehrere, Abbildungen herstellende Arbeitsoder Prozeßeinheiten auf, von denen jede die abbildende Funktion erfüllt und jede an der Herstellung einer jeweiligen Farbkomponentenabbi ldung beteiligt ist. Das die Abbildung aufnehmende Material läuft an den die Abbildung fertigenden Einheiten in Aufeinanderfolge vorbei, um die Farbkomponentenabbildung jeweils in einer überlagerung oder Schichtung zu empfangen, so daß auf dem Material eine gewünschte Mehrfarbenabbildung erstellt wird. Jede der die Abbildung fertigenden Einheiten enthält alle oder einen Teil der Einrichtungen, die für die Herstellung der Abbildung notwendig sind, als Ganzheit oder Satz, so daß jede einzelne Einheit in dem die Mehrfarbenabbildung herstellenden Gerät lösbar gehalten werden kann.

Der Abbildungsvorgang selbst ist nicht auf den hier beschriebenen beschränkt, sondern der Erfindugnsgegenstand ist auf das sog. Carlson-, auf das NP-Verfahren oder andere Verfahren anwendbar. Auch kann ein elektrostatisches Photographieren oder Aufzeichnen, wobei das die Abbildung empfangende Material isolierend (dielektrisch) ist und das elektrostatische latente Bild auf diesem Ma terial gefertigt und entwickelt wird, zur Anwendung kommen.

Diese Aufgaben,andere Ziele, die Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen deutlicher hervortreten. Es zeigen:

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Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Gerät in einer

Ausführungsform gemäß der Erfindung zur Fertigung von Mehrfarbenabbildungen; Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer bei dem Gerät von Fig. 2 zur Anwendung kommenden Arbeitseinheit ;

Fig. 4 in einer perspektivischen Darstellung ein Beispiel für einen Laserstrahlabtaster, der bei dem Abbildungen fertigenden Gerät gemäß der Erfindung anwendbar ist;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Arbeitseinheit;

Fig. 6 die Lagebeziehung zwischen jeder der Arbeitseinheiten und dem Gerät zur Erstellung von Abbildundungen gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 7 die Lagebeziehung zwischen jeder der Arbeitseinheiten und dem Gerät zur Erstellung von Abbildungen gemäß einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 8 die Frontansicht einer bei dem Gerät von Fig. 7 zur Anwendung kommenden Arbeitseinheit;

Fig. 9 die Lagebeziehung zwischen jeder der Arbeitseinheiten und dem Gerät zur Erstellung von Abbildungen gemäß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig.10 die Frontansicht einer bei dem Gerät von Fig. 9 zur Anwendung kommenden Arbeitseinheit.

Das in Fig. 2 gezeigte Gerät zur Erstellung oder Fertigung von Abbildungen gemäß der Erfindung umfaßt als mehrere abbildende Einrichtungen vier Sätze von elektrophotographischen Laserstrahl-Druckwerken. Das Gerät hat ein Gehäuse 1, in dem in der in Fig. 2 von rechts nach links gezeigten Reihenfolge ein erstes, zweites, drittes

und viertes Laserstrahl-Druckwerk I, II, III sowie IV angeordnet sind. Ferner weist das Gerät ein an der rechten unteren Seite des ersten Druckwerks I angeordnetes Kettenrad 3 sowie ein an der linken unteren Seite des vierten Druckwerks IV angeordnetes Kettenrad 4 auf. Mit Abstand zu diesen Kettenrädern 3, 4 ist hinter diesen je ein weiteres, in der Zeichnung nicht sichtbares Kettenrad angeordnet, und um die frontseitigen Kettenräder 3, 4 ist eine Kette 2 geführt, wie auch um die rückseitigen Kettenräder eine solche Kette läuft. Beide Ketten sind durch einen Greifer G verbunden, der ein Bildübertragungspapierblatt (im folgenden nur noch als Papierblatt bezeichnet) erfaßt. An den anderen Teilen der Ketten sind elektrisch isolierte Drähte zwischen den Ketten gespannt, die das Papierblatt tragen. Die Ketten werden von den Kettenrädern in der durch Pfeile angegebenen Richtung angetrieben, wobei sich mit diesen auch der Greifer G bewegt. Ferner ist das Gerät an der rechten (Einlauf-)Seite der Kette 2 mit einer Bogen- oder Blattzuführeinrichtung 5, an der linken (Auslauf-)Seite der Kette mit einer Bildfixiereinrichtung 6 sowie mit einer Austragöffnung 7, aus der das die Abbildung tragende Papierblatt vom Gerät ausgefördert wird, versehen.

Die Druckwerke I, II, III und IV sind in ihrem Aufbau im wesentlichen gleich. Jedes Druckwerk umfaßt ein trommelartiges, elektrophotographisches, lichtempfindliches Element 9 (das im folgenden nur noch als Trommel bezeichnet wird) als Aufzeichnungsmittel oder -medium, wobei die Trommel 9 um die Welle 8 gedreht wird, eine Koronaladeeinrichtung 10, eine Entwicklungseinrichtung 11, eine Übertragungs-Koronaentladeeinrichtung 12, eine Reinigungseinrichtung 13 sowie einen Laserstrahlabtaster 14 oberhalb der Trommel 9, um die die

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Einrichtungen 10 bis 13 in der angegebenen Reihenfolge angeordnet sind.

Der Laserstrahlabtaster 14 umfaßt einen Halbleiterlaser, einen Polygonalspiegel, eine f-0-Linse und eine Lichtsperrplatte. Der Abtaster 14 empfängt serielle elektrische Digitalsignale, d.h. Bildelementsignale, die von einem Bildleser oder Computer, der Bildsignale verarbeitet, erzeugt werden, und er liefert einen in Übereinstimmung mit den Signalen modulierten Laserstrahl L. Der Strahl tastet die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 9 in deren Längserstreckung zwischen der Koronaladeeinrichtung 10 sowie der Entwicklungseinrichtung ab, wodurch die Trommeloberfläche bildweise dem die Bildinformation tragenden Licht exponiert wird.

Es ist jedoch festzustellen, daß jedes der Druckwerke I, II, III und IV eine Entwicklungseinrichtung 11, die jeweils für den Gelbtoner Y, den Magentatoner M, den Cyantoner C und den Schwarztoner BK bestimmt ist, enthält. Entsprechend empfangen jeweils die Druckwerke I - IV in der Reihenfolge die Bildelementsignale S(Y) für die Gelbkomponentenabbildung, S(M) für die Magentakomponenten-, S(C) für die Cyankomponenten- und S(BK) für die Schwarkomponentenabbildung.

Bei Einschalten des Hauptschalters werden die Laserstrahlabtaster 14 und die anderen Fertigungseinrichtungen sowie -mechanismen der Druckwerke I - IV erregt oder angetrieben, und es wird auch die Heizung in der Bildfixiereinrichtung 6 eingeschaltet, um den Anwärmvorgang für das Abbildungsgerät einzuleiten. Wenn der Laserstrahlerzeuger in den An-Zustand geht und die Umlaufgeschwindigkeit des Abtasters einen vorbestimmten Wert erreicht sowie die Bildfixiereinrichtung auf eine vor-

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gegebene Temperatur erwärmt ist,dann ist der Drucker oder das Gerät betriebsbereit.

Das als Aufzeichnungsmedium dienende Papierblatt P wird der Führung 51 der Zuführeinrichtung 5 zugeleitet, wobei dann seine vorlaufende Kante vom ersten Lichtunterbrecher 52 erfaßt wird, so daß ein Startsignal (für den Druckablauf) erzeugt wird. Auf das Startsignal hin fangen die Trommeln 9 in allen Druckwerken I - IV zu drehen an, jedoch wird zu dieser Zeit ein Paar von ersten Anlegewalzen 53 noch nicht angetrieben.

Dann laufen die Kettenräder 3, 4 an, um den Greifer G zu bewegen, und wenn dieser einen zweiten Lichtunterbrecher 54 durchläuft, dann beginnt das erste Walzenpaar mit konstanter Geschwindigkeit zu drehen, so daß das Papierblatt P längs der Führung 55 zu einem zweiten Paar von Anlegewalzen 56 geführt wird. Zu dieser Zeit wird das zweite Walzenpaar 56 jedoch noch nicht angetrieben, wodurch zwischen dem ersten Walzenpaar 53 und dem zweiten Walzenpaar 56 eine schlaufenartige Wellung im Papierblatt P gebildet wird. Das zweite Walzenpaar 56 beginnt seine Drehung mit einer konstanten Geschwindigkeit mit einer vorbestimmten Verzögerung ab dem vom zweiten Lichtunterbrecher 54 abgegebenen Signal, um das Papierblatt P längs der Führung 57 weiterzubewegen.

Wenn der Greifer G am Greiferöffnungsnocken 56 vorbeigeht, so öffnet er sich, während auch ein dritter Lichtunterbrecher 59 betätigt wird, der ein Signal erzeugt, woraufhin das zweite Paar 56 von Anlegewalzen mit doppelter Geschwindigkeit für eine vorgegebene Zeitspanne gedreht wird, so daß die vorlaufende Kante des Papierblatts P in den offengehaltenen Greifer G eintritt.

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Wenn der Greifer G den Öffnungsnocken 58 verläßt, so schließt er sich, so daß er die vorlaufende Kante des Papierblatts P festhält. Die Geschwindigkeit des zweiten Walzenpaars 56 geht auf die normale Geschwindigkeit zurück, weshalb zwischen diesen Walzen 56 und dem Greifer G im Papierblatt eine schlaufenförmige Wellung nicht gebildet wird.

Bei seiner Weiterbewegung betätigt der Greifer G einen vierten Lichtunterbrecher 60, der ein Signal für den Abbildungsvorgang für die jeweiligen lichtempfindlichen Trommeln 9 in den Druckwerken I, II, III und IV erzeugt. Als Ergebnis dessen haben die Trommeln 9 der Druckwerke I - IV nun jeweils eine Gelb-, Magenta-, Cyan-und Schwarzabbildung als Farbkomponentenabbildungen eines Mehrfarbenoriginals. Der Vorgang der Herstellung der. Abbildung in jedem der Druckwerke kann ein solcher bekannter Art sein, weshalb eine Erläuterung unterbleibt.

Das Papierblatt P, dessen vorlaufende Kante vom Greifer G erfaßt ist, wird mittels der Ketten 2 unter den Druckwerken· I - IV und zur Fixiereinrichtung 6 hin bewegt. Während dieser Bewegung empfängt das Papierblatt P von der jeweiligen Trommel 9 die Gelbtoner-, Magentatoner-, Cyantoner- und Schwarztonerabbildung in Aufeinanderfolge und übereinanderschichtung, so daß die Farbkomponentenabbildungen zusammengesetzt eine einzige Mehrfarbenabbildung darbieten. Der Greifer G wird dann durch einen Nocken 61 geöffnet, so daß das Papierblatt P nach Durchlaufen des vierten Druckwerks IV freigegeben wird, worauf es sich über eine Trennungsklinke 61a vom Kettenförderer wegbewegt und in die Fixiereinrichtung 6 eintritt, in der die Mehrfarbenabbildung fixiert wird. Schließlich wird das Papierblatt P aus dem die Abbildung erstellenden Gerät als ein Mehrfarbendruck oder -bild ausgetragen.

Die Kette 2 fährt in ihrem Umlauf fort, bis der Greifer G seine Ausgangsstellung erreicht, an der sie anhält, womit das Ende eines Zyklus des Druckablaufs oder einer Druckfolge erreicht ist.

Zwischen einander benachbarten Druckwerken sind längs der Bewegungsbahn des Greifers G ein vierter, fünfter sowie sechster Lichtunterbrecher 15a, 15b und 15c angeordnet, die auf den Greifer ansprechen, d.h. diesen erfassen, und den Startzeitpunkt der Abbildungsherstellung in jedem der Druckwerke II, III und IV bestimmen.

Der Antriebsmechanismus für das Papierblatt P enthält ein Spann-Kettenrad 62, das einen möglichen Durchhang der Kette 2 verhindert. Die Kettenräder 3 und 4, die Ketten 2 und die Spann-Kettenräder 62 sind als Einheit auf einem Rahmen 63 montiert, der für eine Auf- und Abbewegung auf Pantographenträgern 64 gelagert ist. Die übertragungs-Koronaentladeeinrichtungen 12 für die jeweiligen Druckwerke I - IV sind längs zugeordneter Führungsschienen 66, die rechtwinklig zur Zeichnungsebene verlaufen, herausziehbar geführt, wobei die Führungsschienen 66 auf einem gemeinsamen Tragwerk 65 ruhen, das für eine Auf- und Abbewegung auf Pantographenträgern 67 abgestützt ist.

Auf Grund dieser Anordnungen können die Papierfördereinrichtung und/oder das gemeinsame Tragwerk 65 für die Koronaentladeeinrichtungen abwärts bewegt werden, um die Bahn für das Übertragungspapier weit zu öffnen, so daß sie zugänglich ist, wenn beispielsweise eine Papierhemmung eintritt.

Die in Fig. 2 gezeigte Fixiereinrichtung 6 ist von der Heizwalzenbauart und in einem wärmeisolierten Gehäuse un-

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tergebracht. Sie hat eine ojere Walze 6a aus einem mit Teflon (Warenzeichen) beschichteten Metallkern, eine mittlere Walze 6b aus einem mit Silikongummi beschichteten Metallkern und eine untere Walze 6c, die gleich der oberen Walze 6a ausgebildet ist.

Bei der gezeigten Ausführungsform wird jedes der Laserstrahl-Druckwerke I - IV mit einer Arbeits- oder Prozeßeinheit 16(Y), 16(M), 16(C) und 16(BK) bestückt, die neben anderen prozeßnotwendigen Einrichtungen der Druckwerke die lichtempfindliche Trommel 9, die Koronaladeeinrichtung 10, die Entwicklungseinrichtung 11 sowie die Reinigungseinrichtung 13 als eine Einheit umfaßt, wobei diese Einheiten vom abbildenden Gerät unabhängig voneinander abbau- oder lösbar sind.

Wie die Fig. 3 zeigt, sind die Trommel 9, die Ladeeinrichtung 10, die Entwicklungseinrichtung 11 sowie die Reinigungseinrichtung als eine Einheit zwischen, eine Front- und Rückplatte 17 bzw. 18 eingebaut, wobei die Trommel 9 sowie die Einrichtungen 10, 11 und die Reinigungseinrichtung 13 so konstruiert sind, daß sie im wesentlichen die gleichen Anschlußleitungen haben. Die Druckwerke I, II, III und IV sind jeweils mit Durchbrüchen oder öffnungen 221, 22II, 22III und 22IV in ihrer Frontwand 21 versehen, die so ausgestaltet sind, daß sie die jeweiligen Einheiten 16 aufnehmen. Jedes Druckwerk ist mit einem Paar von U-Schienen 23, 24 am oberen Teil der öffnung 22 versehen, die sich zwischen der Frontwand 21 und der (nicht gezeigten) Rückwand erstrecken. Die U-Schienen 23, 24 sind in der Lage, die Versteifungsstreben 19, 20 der Arbeitseinheit aufzunehmen. Wenn die Arbeitseinheit 16 in das abbildende Gerät eingebaut werden soll, dann wird die Rückplatte 18 in die öffnung 22 eingesetzt, wobei die Streben 19, 20

von den U-Schienen 23, 24 geführt werden, bis sie zum Halten kommt. Dann werden die Zapfen 25, 26 mit in der Frontwand 21 des üruckwerks ausgebildeten Löchern 27, 28 zum Eingriff gebracht.

Soll andererseits die Arbeitseinheit aus dem Gerät entnommen werden, dann wird sie einfach aus der öffnung 22 herausgezogen.

Zum Ein- oder Ausbau der Arbeitseinheiten 16 in oder aus dem Gerät wird eine (nicht gezeigte) Fronttür zuvor geöffnet, um die Frontwand 21 freizugeben.

In Fig. 2 ist für den Transport des Übertragungsmaterials (Papierblatt P) ein Greifer vorgesehen, der das Blatt ergreift; jedoch sind andere Arten von Übertragungspapier und Transportmechanismen anwendbar, wie fächer- oder gebläsegefaltetes Papier mit Perforierungen oder wie elektrostatische Anziehungskraft anstelle eines mechanischen Ergreifens.

Der Laserstrahlabtaster 14 des Druckwerks kann den in Fig. 4 gezeigten Aufbau aufweisen, wonach ein einzelner Polygonalspiegel 141 für die vier Laserstrahlerzeuger, die als ein Laserstrahlerzeugungsgerät 142 zusammengefaßt sind, zur Anwendung kommt.

Das Laserstrahlerzeugungsgerät 142 liefert vier Laserstrahlen L(Y), L(M), L(C) und L(BK), die jeweils der Gelb-, der Magenta-, der Cyan- und der Schwarzkomponentenabbildung der zu fertigenden Mehrfarbenabbildung entsprechen. Die Laserstrahlen werden durch je eine f-G-Linse 143(Y) für die Gelb-, 143(M) für die Magenta-, 143(C) für die Cyansowie 143(BK) für die Schwarzkomponente und durch je einen

Reflexionsspiegel 144(Y) für die Gelb-, 144(M) für die Magenta-, 144(C) für die Cyan- sowie 144(BK) für die Schwarzkomponente zu den jeweiligen lichtempfindlichen Trommeln 9(Y) für die Gelb-, 9(M) für die Magenta-, 9(C) für die Cyan- sowie 9(BK) für die Schwarkomponente gelenkt.

Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausbildungen und Anordnungen werden die folgenden Vorteile erzielt:

i) Das Übertragungspapier, auf das abgebildet werden soll, wird nicht um eine Übertragungstrommel gewickelt, weshalb die Blätter kontinuierlich aus- oder weitergefördert werden können. Deshalb ist der Durchsatz des Mehrfarbenabbildungen erstellenden Geräts nahezu gleich dem eines monochromatische Abbildungen erstellenden Geräts, wenn man voraussetzt, daß die Arbeitsgeschwindigkeiten in beiden Fällen gleich sind.

ii) Wenn die Zahl der zu übertragenden Farben erhöht werden soll, dann werden einfach Einheiten von gleicher Konstruktion zugefügt, wobei die Durchsätze des Einfärben-, Zweifarben-, Dreifarben- und Vierfarbendruckers im wesentlichen die gleichen sind.

iii) Im elektrophotographischen Vorgang der einzelnen Druckwerke sind die Wegstrecken zwischen den Bildbelichtungs- und -entwicklungsstationen dieselben, so daß die Dunkelabklingung und die Hell- oder Glanzteildämpfung bzw. -Schwächung unter den Druckwerken gleichförmig sind. Die sog. γ -Eigenschaften sind dieselben, was zum Ergebnis hat, daß die Farbtönung für unterschiedliche Farben einheitlich gemacht werden kann.

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iv) Die Lageanordnung und die Neigung der Entwicklungseinrichtung unterscheidet sich in den einzelnen Druckwerken nicht, so daß Forschungs- und Entwicklungsarbeiten für die Entwicklungseinrichtung kürzere Zeiträume erfordern und auch die Herstellungskosten durch die Erhöhung des Umsatzes vermindert werden können.

ν-) Haupt- oder wesentliche Teile für die Erstellung der Abbildungen eines jeden Druckwerks I - IV werden als eine Einheit, d.h. als ein Bausatz, 16(Y), 16(M), 16(C) oder 16(BK) zusammengefaßt, die bzw. der lösbar in die Druckwerke eingebaut werden kann, so daß, wenn die einzelne Einheit ihre Lebensdauer erreicht hat oder wenn ein Teil dieser Einheit ausfällt, die gesamte Einheit bzw. der Bausatz durch eine neue bzw. einen neuen ersetzt werden kann. Auf diese Weise kann das elektrophotographische Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät ohne fachmännisches Wissen und Können in seinen korrekten Zustand rückversetzt werden. Die Kosten der Einheiten können durch Massenproduktion gesenkt werden. Selbstverständlich kann der Austausch einer Arbeitseinheit durch den Benutzer ausgeführt werden. Insofern kommen die Benutzer in den Genuß des Vorteils von kürzeren Stillstandszeiten, während auf der anderen Seite der Hersteller die Kosten für die Wartungsorganisation herabsetzen kann.

Die Nachteile, die eingangs aufgeführt wurden und herkömmlichen Geräten anhaften, können somit ausgeschaltet werden.

Die Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform gemäß der Erfindung, wobei die lichtempfindliche Trommel im Hauptteil des Druckwerks und nicht in der Prozeß- oder Arbeitseinheit enthalten ist. Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Arbeitseinheit 16 aus den den Abbildungsvorgang ausführenden Elementen die Ladeeinrichtung 10, die Entwickler-

einrichtung 11 und die Reinigungseinrichtung 13. Dies gilt für alle Arbeitseinheiten 16(Y), 16(M), 16(C) und 16(BK), die lösbar in das jeweilige Druckwerk einzubauen sind. Die Druckwerke I - IV sind jeweils mit öffnungen 221, 2ZII, 22III sowie 22IV in ihrer Frontwand 21 versehen, die zur Aufnahme der zugeordneten Einheiten 16 ausgestaltet sind. Jedes Druckwerk ist mit einem Paar von U-Schienen 23, 24 am oberen Teil der öffnung 22 versehen, und diese Schienen erstrecken sich von der Frontwand 21 zur (nicht sichtbaren) Rückwand. Die U-Schienen 23, 24 können jeweils die Verbindungsstreben 18, 19 der Arbeitseinheiten 16 aufnehmen. Wenn eine solche Einheit in das abbildende Gerät eingebaut werden soll, dann wird die Rückplatte 18 in die öffnung eingesetzt, wobei die Streben 19, 20 von den U-Schienen 23, 24 geführt werden, bis die Einheit zum Anstoßen kommt.

Dann werden die an der Rückseite der Frontplatte 17 vorgesehenen und zur Rückplatte 18 hin gerichteten Zapfen 25, 26 in entsprechende Löcher 27, 28 in der Frontwand 21 des Druckwerks eingesetzt. Die Arbeitseinheit liegt fest, wenn die Rückseite ihrer Frontplatte 17 gegen die Vorderseite der Frontwand 21 des Druckwerks anstößt. Die Zapfen 25, 26 wirken dahingehend, die Arbeitseinheit 16 mit ausreichender Genauigkeit korrekt zu positionieren.

Jede der Arbeitseinheiten kann mit einer Vorrichtung zur Verlagerung oder Verschwenkung der Entwicklungs- und Reinigungseinrichtung 11 bzw. 13 um einen geringen Betrag von oer lichtempfindlichen Trommel 9 hinweg versehen sein, um eine mögliche Beschädigung dieser Trommel 9 bei Ein- oder Ausbau der Arbeitseinheit in das bzw. aus dem Gerät durch die Entwicklungswalze oder das Reinigungsblatt, die im eingesetzten Zustand der Arbeitseinheit mit der Trommel 9 in Berührung sind, zu vermeiden. Aus Gründen einer vereinfachten Beschreibung unterbleibt eine nähere Erläuterung einer solchen Vorrichtung.

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Es wird nun auf eine Anordnung eingegangen, die dazu dient, eine falsche Arbeitsweise, die bei Austausch der Arbeitseinheit, z.B. zur Wartung, auftreten kann, zu unterbinden. Aus der vorausgehenden Beschreibung wird klar, daß nach Herausnahme irgendeiner der Arbeitseinheiten 16 aus dem Druckwerk zur Wartung, Inspektion, Reparatur od. dgl. die entfernte oder eine für deren Ersatz vorgesehene Einheit in das jeweils richtige, d.h. zugeordnete, Druckwerk eingesetzt werden muß. Das gilt sowohl für die Ausführungsform gemäß Fig. 3 wie für diejenige gemäß Fig. 5, wobei auf Grund des Aussehens der Arbeitseinheiten, das, wie erklärt wurde, im wesentlichen gleich ist, ein fälschliches Einsetzen geschehen kann oder wobei die Bedienungsperson nicht feststellen kann, welche Arbeitseinheit in welches Druckwerk einzusetzen ist.

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung bietet eine Konstruktion, um das zu verhindern, wonach nämlich bei Einsetzen einer Arbeitseinheit 16 in ein Druckwerk I - IV ein Hindernis zwischen Arbeitseinheit und Druckwerk dann auftritt, wenn die betreffende Arbeitseinheit nicht dem richtigen Druckwerk zugeordnet wird, so daß die Arbeitseinheit nicht gänzlich eingesetzt werden kann.

Wie Fig. 6 zeigt, sind die Öffnungen 221, 22II, 22III sowie 22IV jeweils mit festen Zapfen 291, 29II, 29III sowie 29IV an ihrem oberen Rand versehen, und die Orte dieser Zapfen sind in der Waagerechten voneinander unterschieden. Die Arbeitseinheiten 16(Y), 16(M), 16(C) sowie 16(BK) haben in ihren Rückplatten 18 an deren Oberteil jeweils Kerben 301, 30II, 30III und 30IV, deren Orte in der Waagerechten derart gewählt sind, daß sie den Zapfen 29 in der richtigen, zugeordneten öffnung 22 entsprechen .

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Demzufolge tritt, wenn die erste Arbeitseinheit 16(Y) in die Öffnung 221, die zweite Einheit 16(M) in die öffnung 22II, die dritte Einheit 16(C) in die Öffnung 22III und die vierte Einheit 16(BK) in die Öffnung 22IV eingesetzt wird, keine Behinderung zwischen den Kerben 30 und den Zapfen 29 auf, so daß die Einheiten vollständig eingeführt werden können. Wenn jedoch ein Einsetzen in einer anderen Zuordnung, als oben angegeben wurde, erfolgt, so läßt ein Anstoßen der Rückplatte 18 am Zapfen 29 Mn Einsetzen der falschen Einheit nicht zu. Die Bedienungsperson kann diesen Fehler ohne Schwierigkeiten erkennen, die falsche Arbeitseinheit kann nicht eingeführt werden, ein falscher Betrieb wird verhindert.

Eine andere Ausführungsform, um das falsche Einsetzen zu unterbinden, ist in den Fig. 7 und 8 gezeigt. Hierbei sind die Orte der Versteifungsstreben 19 und 20 bei den einzelnen Arbeitseinheiten 16 verschieden. So hat beispielsweise, wie Fig. 8 zeigt, die Einheit 16(Y) die Streben an den Orten a und c, die Einheit 16(M) an den Orten a und d, die Einheit 16(C) an den Orten b und c sowie die Einheit 16(BK) an den Orten b und d. Dementsprechend sind die U-Schienen 23, 24 der Druckwerke so angeordnet, daß sie nur das Strebenpaar der richtigen Arbeitseinheit aufnehmen können.

Auf Grund dieser Anordnungen können die Arbeitseinheiten 16(Y), 16(M), 16(C) sowie 16(BK) nur dann in die Öffnungen eintreten, wenn sie der jeweiligen öffnung 221, 2211, 22III sowie 22IV zugeordnet sind. Ein anderes Einsetzen wird durch die dann falsche Zuordnung der Streben 19,20 zu den U-Schienen 23, 24 verhindert.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform, wobei die Orte der Zapfen 25, die an der Rückseite der

Arbeitseinheiten vorgesehen sind, für einzelne Einheiten untereinander verschieden sind. Die Fig. 10 zeigt die Orte für alle Arbeitseinheiten beispielhaft. Die erste Einheit 16(Y) hat die Zapfen an den Orten e und g, die zweite Einheit 16(M) an den Orten e und h, die dritte Einheit 16(C) an den Orten f und g sowie die vierte Einheit 16(BK) an den Orten f und h. In entsprechender Weise sind die Löcher 27, 28 in den Frontwänden 21 der Druckwerke ausgebildet.

Durch diese Anordnungen können die Arbeitseinheiten 16(Y), 16(M), 16(C) sowie 16(BK) nur in die jeweils zugeordneten Öffnungen 221, 2211, 22III sowie 221V eingeführt werden. Bei anderer Zuordnung können sie zwar zu einem Teil, jedoch nicht vollständig in ein Druckwerk eingesetzt werden, weil einer der oder beide Zapfen 25, 26 gegen die Vorderseite der Frontwand 21 stößt, d.h., daß nur eine unvollständige Einführung, jedoch keine vollständige möglich ist.

Gemäß der Erfindung kann somit keine der Arbeitseinheiten in ein ihr nicht zugeordnetes Druckwerk eingesetzt werden, d.h., das korrekte Einsetzen ist gewährleistet. Der Benutzer ist also in der Lage, Wartungs- oder Prüfarbeiten auszuführen,ohne daß die Gefahrfür eine falsche Anordnung der Arbeitseinheiten gegeben ist.

Obwohl diese Anordnungen zur Unterbindung eines falschen Einsetzens im Zusammenhang mit der Ausführungsform gemäß Fig. 6 erläutert wurden, können sie auch bei derjenigen gemäß Fig. 3 zur Anwendung kommen. Der Inhalt der in den Figuren gezeigten Arbeitseinheiten stellt keine Beschränkung hierauf dar, vielmehr kann eine solche Einheit nur die lichtempfindliche Trommel 9 und die Entwicklungseinrichtung 11 oder nur die Trommel 9, die Entwicklungseinrichtung 11 und die Reinigungseinrichtung 13 enthalten.

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Aus Gründen einer Vereinfachung der Beschreibung wurden zur Erläuterung der Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen für Elemente mit im wesentlichen gleicher Funktion ohne Rücksicht auf geringfügige Unterschiede in der indi" viduellen Ausgestaltung verwendet.

Obwohl die Erfindung im einzelnen an bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und erläutert wurde, so ist dem Fachmann klar, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, die jedoch den Rahmen der Erfindung nicht verlassen.

Erfindungsgemäß werden die verschiedenen Prozeß- oder Arbeitseinrichtungen zur Anfertigung einer Abbildung als eine Einheit gefertigt. Mehrere solcher Einheiten kommen zur Herstellung einer Mehrfarbenabbildung zur Anwendung, wobei sie an der Ausbildung der jeweiligen Farbkomponentenabbildung beteiligt sind. Diese Einheiten haben im wesentlichen den gleichen Aufbau, die gleiche äußere Gestalt und gleiche Abmaße, sie können jedoch in gewissen Einzelheiten unterschieden sein, um ihr Einsetzen an der richtigen Stelle des abbildenden Geräts zu gewährleisten und ein Einsetzen an falscher Stelle zu verhindern.

Claims

TlEDTKE - BüHLING - KiNnB ^

Γ\ C* C* ' * Dipl.-Ing. H.Tiedtke

HeLLMANN - VaRAMS - OTRUIF Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-Ing. R. Kinne 3329714 Dipl.-Ing R Grupe

Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariartng 4, Postfach 20240: 8000 München

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Münche

17. August 1983 DE 3242

Patentansprüche

Arbeitseinheit, die lösbar in ein Hauptaggregat eines Abbildungen erstellenden Geräts, das mit einer Mehrzahl derartiger Arbeitseinheiten bestückbar ist, einzubauen ist, gekennzeichnet durch einen Gehäusekäfig (17, 18, 19, 20), in dem wenigstens einige der am Abbildungsvorgang beteiligten Prozeßeinrichtungen aufgenommen sind, und durch ein mit einer im Hauptaggregat des abbildenden Geräts vorgesehenen Einrichtung (23, 24, 27, 28, 29) zusammenarbeitendes Element (19, 20, 25, 26, 30), das einen Einbau der Arbeitseinheit (16) an einem falschen Platz im abbildenden Gerät verhindert, jedoch den Einbau am richtigen Platz zuläßt.

Dresdner Bank (München) Wo 3939 844 Bayer Vereinsbank (München) Klo 508 941 Postscheck (München! Klo 670-43-804
2. Arbeitseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitseinheit (16) als Prozeßeinrichtungen ein lichtempfindliches Element (9), eine elektrische Ladeeinrichtung (10), eine Entwicklungseinrichtung (11) sowie eine Reinigungseinrichtung (13) enthält
3. Arbeitseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitseinheit (16) als Prozeßeinrichtungen eine elektrische Ladeeinrichtung (10), eine Entwicklungseinrichtung (11) sowie eine Reinigungseinrichtung (13) enthält.
4. Arbeitseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das einbausichernde Element eine im Gehäusekäfig der Arbeitseinheit (16) ausgebildete kerbenartige Ausnehmung (30) is.t.
5. Arbeitseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das einbausichernde Element ein die Arbeitseinheit bei ihrem Einbau in das Hauptaggregat des abbildenden Geräts führendes Führungsglied (19, 2o) ist.
6. Arbeitseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das einbausichernde Element ein die Arbeitseinheit bei ihrem Einbau in das Hauptaggregat des abbildenden Geräts führender Führungszapfen (25, 26) ist.
7. Arbeitseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das einbausichernde Element ein die Arbeitseinheit bei ihrem Einbau in das Hauptaggregat des abbildenden Geräts führendes Führungsglied (19, 20) sowie führender Führungszapfen (25, 26) ist.
8. Mehrfarben-Abbildungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gerät eine Mehrzahl von gemäß Anspruch 1 ausgebildeten Arbeitseinheiten (18) für verschiedene Farben zur Anwendung kommt, wobei die Arbeitseinheiten mit einem Hauptaggregat des abbildenden Geräts zusammen jeweils Abbildungsstationen (I, II, III, IV) für die verschiedenen Farben (Y, M, C, BK) bilden, und daß die Abbildungsstationen jeweils mit Bildübertragungseinrichtungen (9 bis 14) ausgestattet sind, die die verschiedenen Farbabbildungen auf ein Übertragungsmaterial (P) in ubereinanderschichtung zur Herstellung einer Mehrfarbenabbildung auf dem Material (P) übertragen, das die Abbildungsstationen nacheinander in gerader Bahn durchläuft.
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Abbildungsstationen mit Hemmeinrichtungen (23, 24, 27, 28, 29) versehen ist, die lediglich eine Aufnahme derjenigen Arbeitseinheit (16) zulassen, die für dieselbe Farbe (Y, M, C, BK), die in derjewei1 igen Abbildungsstation (I, II, III, IV) einer Behandlung unterliegt, bestimmt ist.
10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmeinrichtungen einen Vorsprung (29) an der Arbeitseinheit oder dem Geräthauptaggregat sowie eine übereinstimmende Einkerbung (30) am Geräthauptaggregat oder der Arbeitseinheit umfassen.
11. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmeinrichtungen einen Zapfen (25, 26) an der Arbeitseinheit oder dem Geräthauptaggregat sowie eine übereinstimmende öffnung (27, 28) am Geräthauptaggregat oder der Arbeitseinheit umfassen.

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12. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmeinrichtungen im Geräthauptaggregat an verschiedenen Orten in jeder Abbildungsstation angeordnete Führungen (23, 24) und längs der Führungen gleitende Bauteile (19, 20) in jeder Arbeitseinheit umfassen.