DE3335659C2

DE3335659C2 -

Info

Publication number: DE3335659C2
Application number: DE3335659A
Authority: DE
Inventors: Koki Tokio/Tokyo Jp Kuroda; Tsuneki Machida Tokio/Tokyo Jp Inuzuka; Toshiaki Hino Tokio/Tokyo Jp Yagasaki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1989-10-26
Also published as: DE3335659A1; US4771313A; JPH0143302B2; JPS5961851A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prozeßeinheit für ein elektrofotografisches oder elektrostatisches Bilderzeugungs gerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Prozeßeinheit dieser Art ist aus der US 39 85 436 bekannt. Der Zweck solcher Prozeßeinheiten liegt einerseits darin, durch Zusammenfassen der dem größten Verschleiß unterworfenen Prozeßeinrichtungen eine schnelle Instandsetzung des Geräts zu ermöglichen, während andererseits durch Austausch einer noch nicht verbrauchten Prozeßeinheit gegen eine andere mit abweichenden Bilderzeugungscharakteristika eine schnelle Umstellung des Geräts durchgeführt werden kann, um beispielsweise für einen beschränkten Zeitraum Bilder mit anderen Tönungsgraden zu erzeugen. Maßnahmen, die dem Benutzer dieses bekannten Kopiergeräts das Ausmaß der Benutzung der einzelnen der zur Verfügung stehenden Prozeßeinheiten jeweils kenntlich machen, sind nicht vorgesehen. Insbesondere bei häufigerem Austausch noch nicht verbrauchter Prozeßeinheiten ist es für den Benutzer wichtig, eine Information über den Ablauf der Lebensdauer der einzelnen Prozeßeinheit zu erhalten.

Um das Benutzungsausmaß bzw. den Verschleiß der Prozeßeinheit unabhängig vom Benutzungsausmaß des Hauptteils des Bilderzeu gungsgeräts feststellen zu können, ist in einer in einer älteren Anmeldung gemäß der DE 32 11 982 beschriebenen Prozeßeinheit eine mechanische Integriereinrichtung vorgesehen, die einen mit dem Arbeiten der Prozeßeinheit veränderbaren Parameter speichert und das entsprechende Benutzungsausmaß über eine farblich markierte Scheibe zur Anzeige bringt. Diese mechanische Integriereinrichtung ermöglicht trotz günstiger Herstellungskosten eine ausreichend genaue Anzeige des jeweiligen Benutzungsausmaßes. Es kann jedoch vorkommen, daß die Bedienungsperson die Verschleißanzeige nicht überprüft und so das Ende der Betriebslebensdauer der Prozeßeinheit übersieht.

In den Druckschriften "U-bix Mark I - Bedienungsanweisung", Oktober 1971, und "Royal Bond Copier - Service Manual", Februar 1972, sind Kopiergeräte beschrieben, bei denen das bandförmige Aufzeichnungsmaterial auf einer Trageeinrichtung gelagert ist, die aus dem Körper des Kopiergeräts herausge zogen werden kann, um das verbrauchte Band leichter gegen ein neues Band austauschen zu können. Das Benutzungsausmaß des Bandes wird von einer mit einer Warnlampe gekoppelten Zähleinrichtung erfaßt, die mit der geräteseitigen Trageeinrichtung eine Einheit bildet und bei der Abnahme eines verbrauchten Bandes automatisch zurückgestellt wird. Der vorübergehende Austausch noch nicht verbrauchter Bänder gegen solche mit anderen Aufzeichnungseigenschaften ist bei den bekannten Kopiergeräten allerdings nicht vorgesehen und würde darüber hinaus zu einem Verlust des erfaßten Werts des jeweiligen Benutzungsausmaßes führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prozeßeinheit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß der Ablauf der Betriebslebensdauer der Prozeßeinheit mit geringem Aufwand und zuverlässig kenntlich gemacht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichnungs teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Hierdurch wird erreicht, daß die Bedienungsperson am Ende der Betriebslebensdauer jeder der ggf. mehreren zur Verfügung stehenden Prozeßeinheiten zuverlässig darauf hingewiesen wird, daß die verbrauchte Prozeßeinheit gegen eine neue auszutauschen ist, so daß das Gerät stets betriebsbereit gehalten werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung eines Ausführungs beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Kopiergerät;

Fig. 2 in einer perspektivischen Vorderansicht eine Pro zeßeinheit;

Fig. 3 in einer perspektivischen Rückansicht die gleiche Prozeßeinheit;

Fig. 4 in einer Vorderansicht eine Ausführungsform einer Integriereinrichtung;

Fig. 5 in einer Seitenansicht die Integriereinrichtung gemäß Fig. 4;

Fig. 6 in einer perspektivischen Ansicht eine Schalteinrichtung;

Fig. 7 in einer Draufsicht eine Prozeßeinheit mit einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung;

Fig. 8 einen elektrischen Schaltplan; und

Fig. 9 ein weiteres Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung.

In der nachfolgenden Beschreibung wird auf ein elektro fotografisches Kopiergerät als Beispiel eines Bild erzeugungsgeräts Bezug genommen.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Kopiergerät, das eine Vorlagenbühne 1 aufweist, die eine zu kopierende Vorlage trägt und aus einem transparenten Material wie beispielsweise Glas besteht. Die Vorlagenbühne 1 bewegt sich in der durch einen Pfeil angedeuteten Rich tung hin und her. Unter der Vorlagenbühne 1 befindet sich eine Anordnung von optischen Elementen 2, die das Bild der auf der Vorlagenbühne 1 befindlichen Vorlage fokussiert auf die Oberfläche von Aufzeichnungsmaterial in Form einer Trommel 3, die mit einer fotoleitfähigen Schicht versehen ist, projizieren. Die Vorlage wird von einer Lampe 15 beleuchtet. Die Trommel 3 ist in der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung um eine Welle 3 a drehbar gelagert und wird von einem Koronalader 4 gleichmäßig aufgeladen. Die auf diese Weise aufgeladene Trommel 3 wird daraufhin bildmäßig belichtet, so daß auf ihrer Oberfläche ein elektrostatisches Ladungsbild erzeugt wird, das später in einer Entwicklungsstation 5 entwickelt wird.

Ein Blatt Kopierpapier P, auf das das entwickelte Bild übertragen werden soll, wird über eine Vorschubwalze 6 und eine Registerwalze 7 zur Trommel 3 gefördert, worauf mit Hilfe eines Übertragungskoronaladers 8 das Tonerbild übertragen wird. Das Kopierpapier P wird dann mit Hilfe von Trenneinrichtungen 13 von der Trommel 3 abgelöst und mit Hilfe einer Walze 9 a, die an einem seitlichen Ende angeordnet ist, entlang einer Führung 9 zu einer Fixierstation 10 gefördert, in der das Tonerbild auf dem Kopierpapier P fixiert wird. Das Kopierpapier P wird schließlich auf eine Ablage 12 ausgegeben.

Der auf der Trommel 3 verbleibende Toner wird entfernt und von einer Reinigungsvorrichtung 14 gesammelt. Das Kopiergerät umfaßt des weiteren ein Filter 16 zur Absorption von Infrarotstrahlen sowie ein Kühlgebläse. Eine Abschirmung dient zur Verhinderung von Lichteinfall und ist an einer Stelle angeordnet, von der eine später im einzelnen be schriebene Prozeßeinheit geringfügig beabstandet ist.

Die fotoleitfähige Trommel 3 und die darum angeordneten Prozeßeinrichtungen, beispielsweise die Entwicklungsstation 5, die Rei nigungsvorrichtung 14 und der Koronalader 4 sind alle als Einheit innerhalb eines Gehäuses ange ordnet, so daß eine Prozeßkassette bzw. -einheit 17 gebil det wird. Die Prozeßeinheit 17 wird im Hauptteil des Kopiergerätes austauschbar montiert, indem man sie entlang von im Hauptteil vorgesehenen Führungsschienen 18 und 19 gleiten läßt. Durch diese Gleitbewegung wird die Prozeßeinheit 17 in einer Richtung parallel zur Achse der Trommel 3 bewegt. Die Prozeßeinheit 17 wird aus dem Haupt teil herausgenommen, indem man sie entlang der Führungsschienen 18 und 19 herauszieht.

Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die obere Vorderseite der Prozeßeinheit 17, während

Fig. 3 die obere Rückseite zeigt.

Die Prozeßeinheit 17 weist einen Griff 20 auf, mit dem sie entlang der Schienen aus dem Hauptteil des Bilderzeugungsgeräts herausgezogen werden kann, sowie einen weiteren Griff 21 zum Tragen.

An ihrer oberen Seite weist die Prozeßeinheit 17 einen Schlitz 22 auf, über den die fotoleitfähige Trommel 3 dem Licht der Vorlage ausgesetzt wird. Der Schlitz 22 kann mittels einer Abschirmplatte 23 verschlossen werden, welche um eine Welle drehbar gelagert ist, die sich längs des Schlitzes erstreckt. Da rüber hinaus weist die Prozeßeinheit 17 einen Schlitz zur Vorbelichtung der Trommel 3 auf.

Gemäß Fig. 3 weist die Prozeßeinheit 17 an ihrer Rückseite einen Anschlagstift 25 zur korrekten Montage in dem Bilderzeugungsgerät auf. An der gleichen Seite besitzt die Prozeßeinheit 17 ein Anschlußstück 26 zum Anlegen von Hochspannung an den Koronalader 4, ein Zahn rad 27 zum Übertragen der Antriebskraft vom Hauptteil des Bilderzeugungsgeräts zur Trommel 3 sowie ein Anschlußstück 28 zum An legen einer Vorspannung an die Entwicklungsstation 5. Das Zahnrad 27 weist vorstehende Abschnitte und benachbart dazu zurückspringende Abschnitte auf, die mit den vorstehenden und zurückspringenden Abschnitten eines nicht gezeigten Zahnrades des Bilderzeugungsgeräts kämmen.

Die endgültige Positionierung der Prozeßeinheit 17 am Hauptteil wird über einen nicht gezeigten Stift des Hauptteils bewerkstelligt, der von einem Positio nierungsloch oder einer Ausnehmung 29 an der anderen Seite der Prozeßeinheit 17 aufgenommen wird.

Innerhalb des Griffes 20 befindet sich eine Integrier- oder Zählein richtung, die das Benutzungsausmaß der Prozeßeinheit mißt, wobei der Griff als Abdeckung für die Zähleinrichtung dient. Die Zähleinrichtung wird durch die Drehung der Trommel 3 angetrieben. Die Drehzahl der Trommel 3 wird über mehrere Zahnräder reduziert, wo durch schließlich eine Anzeigescheibe 37 angetrieben wird, die ei nen grünen, gelben und roten Abschnitt aufweist. Ein Teil dieser Abschnitte ist durch eine Öff nung 30 (Fig. 2) hindurch sichtbar. Wenn der grüne Ab schnitt durch die Öffnung 30 sichtbar ist, ist die Prozeßeinheit 17 noch verwendbar, während bei Erscheinen des roten Abschnittes die Prozeßeinheit verbraucht ist, so daß sie ersetzt werden sollte. Die Öffnung 30 ist so ange ordnet, daß sie einer Öffnung in der Vordertür entspricht, so daß die Bedienungsperson durch die Öffnung 30 die Anzeigescheibe überwachen kann.

Die Fig. 4 und 5 zeigen den detaillierten Aufbau einer derartigen Anzeigescheibe. Fig. 4 ist eine Vorderansicht der Innenseite des Griffes 20, während Fig. 5 eine Sei tenansicht des Griffes darstellt.

Gemäß Fig. 5 besitzt die Trommel 3 einen Stift 31, der sich aus einem ihrer Längsenden heraus erstreckt und bei jeder Umdrehung der Trommel 3 ein Ratschenrad 32 um einen Zahn bewegt. Die Drehung des Ratschenrades 32 wird so wohl in bezug auf die Drehrichtung als auch in bezug auf das Bewegungsmaß von einer Blattfeder 33 gesteuert. Das Ratschenrad 32 weist einen Stift 34 auf, der bei jeder Umdrehung des Ratschenrades 32 ein anderes Ratschenrad 35 um einen Zahn bewegt. Die Drehung des Ratschenrades 35 wird sowohl in bezug auf die Drehrichtung als auch in bezug auf das Bewegungsmaß von einer Blattfeder 36 ge steuert. An dem Ratschenrad 35, das sich in der durch den Pfeil angedeuten Richtung dreht, ist die Anzeige scheibe 37 befestigt, so daß eine Bedienungsperson mit Informa tionen über die verbleibende Nutzungsdauer der Prozeßeinheit 17 versorgt wird, d. h. die Anzeigescheibe 37 zeigt an, wie lange die Prozeßeinheit bereits benutzt worden ist oder wie groß die restliche Nutzungsdauer ist. Die Anzeigescheibe 37 besitzt radiale farbige Bereiche 38, die der Nutzungs dauer der Kassette entsprechen. Das Ende der Nutzungsdauer wird durch den roten Bereich angezeigt; der vor dem Ende der Nutzungsdauer gelegene Bereich kann eine gelbe Farbe besitzen.

Die Bedienungsperson sieht die Anzeige scheibe 36 durch die Öffnung 30 und erkennt somit, ob die gegenwärtig benutzte Prozeßeinheit er setzt werden muß oder nicht.

Um die Bedienungsperson noch besser zu informieren, wird die vorstehend beschriebene Zähleinrichtung erfindungsgemäß als Betätigungseinrichtung für eine elektrische Schalteinrichtung verwendet.

Fig. 6 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine in Ver bindung mit einer Schalteinrichtung eingesetzte Zähleinrichtung. Bei dieser Ausführungsform ist die Anzeigescheibe 37 mit einem einstückig damit ausgebildeten Vorsprung 37 a versehen, der zusammen mit der Anzeigescheibe 37 beweg bar ist. Entlang der Bewegungsbahn des Vorsprunges 37 a sind Kontakte 39 und 40 aus Phosphorbronze vorgesehen, die an der Prozeßeinheit 17 befestigt sind. Wenn der Vorsprung 37 a mit den Kontakten 39 und 40 in Berührung kommt, werden die Kontakte über den Vorsprung 37 a elektrisch miteinander verbunden, so daß Leitungs drähte 41 und 42 elektrisch verbunden werden.

Gemäß Fig. 7 setzt die vorstehend beschriebene elektrische Verbindung eine als Warneinrichtung dienende Leuchtdiode 43 in Betrieb, indem diese von der an ein Magnetblatt 5 a der Entwicklungsstation 5 angelegten Vorspannung mit Strom versorgt wird. Bei dem Magnetblatt 5 a handelt es sich um ein Element zum gleichmäßigen Beschichten einer Hülse 5 b, in der sich ein nicht gezeigter Magnet befindet, mit magnetischen Entwicklerteilchen. Das Magnetblatt 5 a ist an der Auslaßseite der Entwicklungsstation 5 an geordnet, weist einen kleinen Abstand gegenüber der Hülse 5 b auf und ist parallel zur Bewegung der Hülsenoberfläche angeordnet.

Da die Vorspannung bis zu etwa 1000 V betragen kann, ist ein Strombegrenzungswiderstand 44 zwischen die Leuchtdiode 43 und den Kontakt 40 geschaltet. Der Strom durch die Leuchtdiode 43 fließt über die Abschirmplatte 4 a des Koronaladers 4 und über den metallischen Positionierungsstift 25 an der Prozeßeinheit 17 zum geerdeten Teil des Hauptteiles. In Fig. 7 ist mit 1 a die vordere Abdeckung des Hauptteiles bezeichnet, die eine Öffnung 1 b aufweist, durch die die Anzeigenscheibe beobachtet werden kann, sowie eine Öff nung 1 c, durch die die Leuchtdiode 43 beob achtet werden kann.

Fig. 8 zeigt eine Schaltung, bei der eine Diode 45 zum Schutz der Leuchtdiode 43 gegenüber einer negativen Vorspannung Verwendung findet.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 kann so modifiziert werden, daß ein akustisches Signal abgegeben wird, indem die Leuchtdiode 43 durch ein piezoelektrisches Element und der Widerstand 44 durch einen Kondensator er setzt wird. In diesem Fall muß die an das Magnetblatt 5 a angelegte Vorspannung eine Wechselspannung sein. Bei anliegender Spannung gibt das piezoelektrische Element ein akustisches Signal ab, so daß die Bedienungs person eine Warnung zum Austausch der Prozeßeinheit erhält. Ferner kann die Diode 43 auch durch einen Summer er setzt werden.

Erfindungsgemäß ist es möglich, eine elektrische Warneinrichtung einzusetzen, ohne daß eine elektrische Stromquelle in der Prozeßeinheit 17 angeord net sein muß. Darüber hinaus kann durch Verwendung der Abschirmplatte des Koronaladers 4 als Stromführungsteil der Strom von der Vorderseite zur Rückseite der Prozeßeinheit 17 fließen, so daß die vorhande nen Elemente wirksam genutzt werden. Alternativ ist es möglich, der Prozeßeinheit elektrischen Strom über einen Draht zuzuführen, der zu diesem Zweck vorgesehen ist, sowie eine Erdung über einen zusätzlichen Draht oder ein leitendes Element vorzunehmen.

In Fig. 9 ist eine abgeänderte Ausführungsform einer elektrischen Warneinrichtung dargestellt, bei der die Prozeßeinheit 17 nur mit der Anzeigescheibe versehen ist und bei der die Leuchtdiode und/oder das piezoelek trische Element auf der Seite des Hauptteiles des Kopiergerätes vorgesehen sind. Bei dieser Ausführungs form kann das im Hauptteil vorgesehene Anzeigeelement wiederholt verwendet werden. Ferner kann die Lage des Anzeigeelements frei ausgewählt werden, so daß dieses so angeordnet wer den kann, daß die Bedienungsperson deutlich auf das Ende der Nutzungsdauer aufmerksam gemacht wer den kann.

Da bei dieser Ausführungsform das Anzeigeelement wiederholt verwendbar ist, d. h. nicht zusammen mit der Prozeß einheit weggeworfen wird, ist es möglich, ein teureres Element für die An zeige zu verwenden. Beispielsweise kann eine Sprechwar nung von einem entsprechenden Generator erzeugt werden. Zur Betätigung des Generators kann das Signal der Schalteinrichtung der Zähleinrichtung verwendet werden, wie in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben wurde.

Gemäß der vorhergehenden Beschreibung wurde die elektrische Warneinrichtung zusammen mit der mit der Anzeigescheibe 37 versehenen Integriereinrichtung verwendet. Es ist jedoch ebenfalls möglich, anstelle der Anzeigescheibe alleine ein elektrisch leitendes Element zur Verbindung der Kontakte 43 und 44 vorzusehen. Als Antriebsquelle für die Anzeigescheibe 37 kann auch ein an derer Antrieb eingesetzt werden, bei spielsweise der einer Rührvorrichtung für die Entwicklungs station.

Durch die elektrische Betätigung eines Schalters über Einrichtungen, die proportional zum Benutzungsausmaß der Prozeßeinheit angetrieben werden,wird erreicht, daß die Bedienungsperson stets rechtzeitig über das Ende der Lebensdauer, der Prozeßeinheit informiert wird.

Was die Verwendungsmöglichkeit der Prozeßeinheit anbetrifft, so ist dieses nicht auf elektrofotografische Geräte be schränkt, sondern kann sich auch auf elektrostatische Gerätetypen erstrecken, wie beispielsweise Faksimilegeräte und Drucker, bei denen das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial über Leuchtdioden, Laserstrah len o. ä. belichtet wird.

Claims

1. Prozeßeinheit für ein elektrofotografisches oder elektro statisches Bilderzeugungsgerät, die als vollständige Einheit aus dem Hauptkörper des Bilderzeugungsgerätes herausnehmbar ist und der Bilderzeugung dienende Prozeßeinrichtungen einschließlich Verbrauchsmaterial, mindestens den Aufzeichnungsträger für das elektrostatische latente Bild enthält, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Prozeßeinheit (17) eine nicht-elektrische Einrichtung (31 bis 38) zum Erfassen und Speichern des Benutzungsaus maßes der Einheit unbhängig vom Benutzungsausmaß des Hauptteils des Gerätes aufweist, die einen mit dem Arbeiten der Prozeßeinrichtungen (3, 4, 5) der Einheit sich ändernden Parameter erfaßt,

und daß

- mit der Einrichtung zum Erfassen und Speichern des Benutzungsausmaßes eine ebenfalls in der Prozeßeinheit angeordnete elektrische Schalteinrichtung (39, 40) gekoppelt ist, die bei Erreichen eines Grenzwertes für das Benutzungs ausmaß der Einheit eine Warneinrichtung (43) betätigt.

2. Prozeßeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (43) in der Prozeßeinheit vorgese hen ist.

3. Prozeßeinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ei nen elektrischen Kontakt (25), der die Schalteinrichtung (39, 40) mit der im Bilderzeugungsgerät angeordneten Warn einrichtung (43) verbindet.

4. Prozeßeinheit nach einm der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (25, 39, 40, 44) ihr Ausgangssignal zur Betätigung der Warneinrich tung (43) mittels einer Spannung erzeugt, die an einer der der Bilderzeugung dienenden Einrichtungen (5 a) zu deren Versorgung anliegt.

5. Prozeßeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung ein licht emittierendes Element wie eine Leuchtdiode (43) aufweist.

6. Prozeßeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (43) einen akusti schen Signalgeber aufweist.

7. Prozeßeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (43) ihr Warnsignal durch eine in der Prozeßeinheit (17) ausgebildete Öffnung (30) zur Anzeige bringt.

8. Prozeßeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-elektrische Integrier einrichtung (31 bis 38) ein drehbares Teil (37) zur Betäti gung der elektrischen Schalteinrichtung (39, 40) aufweist.