DE60222489T2

DE60222489T2 - Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE60222489T2
Application number: DE60222489T
Authority: DE
Inventors: Kenji Matsuzaka; Shinya Noda
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2022-03-16
Also published as: KR20020073448A; JP3631156B2; JP2002278412A; US7006776B2; CN1186697C; US20020150404A1; DE60222489D1; CN1383039A; EP1241535B1; KR100465077B1; EP1241535A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät, an welches eine Prozeßkartusche abnehmbar montierbar ist.
Mit diesem elektrophotographischen Bilderzeugungsgerät wird nach einem elektrophotographischen Bilderzeugungsverfahren auf einem Aufzeichnungsmaterial ein Bild erzeugt. Zu elektrophotographischen Bilderzeugungsgeräten gehören elektrophotographische Kopierer, elektrophotographische Drucker (Laserstrahldrucker, LED-Drucker usw.), Faxgeräte, Textautomaten und komplexe Geräte (Multifunktionsdrucker) und ähnliche Geräte.
Integrale Bestandteile der austauschbar an die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes montierbaren Prozeßkartusche sind eine elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel und eine Ladevorrichtung oder eine Entwickelvorrichtung. Integraler Bestandteil der austauschbar an die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes montierbaren Prozeßkartusche kann wenigstens eine Entwickelvorrichtung und ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element sein.
Bei einem nach dem elektrophotographischen Bilderzeugungsverfahren arbeitenden elektrophotographischen Bilderzeugungsgerät ist die Prozeßkartusche, welche eine Einheit aus dem elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element und der auf dieses wirkenden Verarbeitungsvorrichtung aufweist, austauschbar an dessen Hauptbaugruppe montierbar. Die Pro zeßkartusche ermöglicht das Warten des Bilderzeugungsgerätes von der Bedienperson selbst, ohne daß dafür eine Service-Firma benötigt wird. Deshalb werden die mit einer Prozeßkartusche betriebenen Bilderzeugungsgeräte weltweit genutzt.
Um mit einem solchen Gerät qualitativ hochwertige Bilder erzeugen zu können, muß die von der Gerätehauptbaugruppe angetriebene und mit Spannung versorgte Prozeßkartusche an eine vorbestimmte Stelle in dieser montiert werden.
60 zeigt eine Prozeßkartusche PC, 61 eine in der Hauptbaugruppe PR des Bilderzeugungsgerätes vorhandene Führungsnut GL und 62 das mit einer Prozeßkartusche PC betriebene Bilderzeugungsgerät.
Wie aus den 60 bis 62 hervor geht, ist auf der Achslinie des in Form einer lichtempfindlichen Trommel vorhandenen elektrophotographischen, lichtempfindlichen Elements der Prozeßkartusche ein Positionierzapfen CB und an der entsprechenden Stelle in der Hauptbaugruppe PR des Bilderzeugungsgerätes die genannte Führungsnut GL zur Aufnahme des Positionierzapfens CB angeordnet. Zum Einsetzen der Prozeßkartusche PC in die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes wird diese von der Bedienperson auf die Führung CL geschoben, bis diese sich gegen den Anschlag P legt, um das Schwenken der Prozeßkartusche PC um den Positionierzapfen CB zu verhindern. Eine solche Konstruktion hat sich in der Praxis bewährt.
Wie bereits erwähnt, muß die Prozeßkartusche exakt im Gerät positioniert werden, um qualitativ hochwertige Bilder erzeugen zu können. Wenn die Prozeßkartusche manuell oder durch Schließen des Deckels am Bilderzeugungsgerät in die Hauptbaugruppe eingesetzt bzw. geschoben wird, ist deren Lage nicht konstant. Deshalb wurde eine Konstruktion entwickelt, bei welcher durch Schließen eines Abdeckelements die Prozeßkartusche in die korrekte Stellung bewegt wird.
Wenn die Prozeßkartusche jedoch über eine Kupplung von der Gerätehauptbaugruppe angetrieben wird, muß die Kupplung gelöst werden, bevor vom Abdeckelement die Prozeßkartusche in die korrekte Stellung bewegt werden kann.
Eine Alternative besteht darin, die Kupplung und das Abdeckelement miteinander zu koppeln und die Kartuschenbewegung über ein weiteres Element zu steuern. Diese beiden Aktivitäten erwiesen sich aber als nicht besonders geeignet.
Die vorliegende Erfindung führt zur Weiterentwicklung eines mit einer Kartusche betriebenen Aufzeichnungsgerätes.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines mit einer Prozeßkartusche betriebenen elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, bei welchem das Einsetzens der Prozeßkartusche in dessen Hauptbaugruppe effektiver und genauer erfolgt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, bei welchem das Einsetzen der Prozeßkartusche in dessen Hauptbaugruppe automatisch erfolgt.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, bei welchem das Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche in bzw. aus dessen Hauptbaugruppe mit dem Schließen bzw. Öffnen eines Abdeckelements erfolgt.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, bei welchem die Prozeßkartusche automatisch aus dessen Hauptbaugruppe entfernt werden kann.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, bei welchem die Prozeßkartusche austauschbar einsetzbar ist und das Entfernen aus diesem verbessert wurde.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, bei welchem die Prozeßkartusche austauschbar einsetzbar ist, wobei das Einsetzen der Prozeßkartusche sowie das An- und Auskuppeln des Antriebsübertragungssystems durch Schließen bzw. Öffnen eines Abdeckelements erfolgen kann.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlicher zu erkennen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Schnittansicht des elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Schnittansicht der Prozeßkartusche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt in perspektivischer Darstellung die Prozeßkartusche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt in perspektivischer Darstellung die Prozeßkartusche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt in perspektivischer Darstellung eine bewegliche Führung und einen Führungsanschlag.
6 zeigt in Schritten (A), (B) und (C) die Beziehung zwischen der beweglichen Führung und der Einsetzführung.
7 zeigt in perspektivischer Darstellung eine feste Führung und ein an der Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes angeordnetes Innenlager.
8 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Nockenplatte.
9 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Verbindungsplatte.
10 zeigt in perspektivischer Darstellung eine bewegliche Abdeckung und eine vordere Führung.
11 zeigt perspektivisch in Explosivdarstellung ein Lager und ein mit einem Kuppelnocken versehenes großes Zahnrad.
Die 12A und 12B zeigen in perspektivischer Darstellung eine Schubstange.
13 zeigt in perspektivischer Darstellung eine mit einer Spiralfeder versehene feste Führung.
14 zeigt perspektivisch in Explosivdarstellung einen Druckarm und einen Verriegelungsschalter.
15 zeigt perspektivisch in Explosivdarstellung einen Druckarm und einen Verriegelungsschalter.
16 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche.
Die 17 bis 21 zeigen in Schritten das Einsetzen der Prozeßkartusche in diesen Mechanismus.
22 zeigt in Längsrichtung gesehen die an einer Öffnung W gegebene positionelle Beziehung zwischen einer Stütze und einer an der Prozeßkartusche vorhandenen Erhebung.
Die 23 bis 25 zeigen in Schritten die Wirkung eines Widerstandes gegen das Einschieben einer Prozeßkartusche in den Einsetzmechanismus bei geöffnetem Abdeckelement.
26 zeigt das Bewegen der Prozeßkartusche beim Einsetzen entlang der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes.
27 zeigt den Zustand an der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 26 dargestellten Zeitpunkt des Einschiebens der Prozeßkartusche.
28 zeigt den Zustand an der Innenseite der linken Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 26 dargestellten Zeitpunkt des Einschiebens der Prozeßkartusche.
29 zeigt das Bewegen der Prozeßkartusche entlang der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes.
30 zeigt den Zustand an der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 29 dargestellten Zeitpunkt des Einschiebens der Prozeßkartusche.
31 zeigt den Zustand an der Innenseite der linken Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 29 dargestellten Zeitpunkt des Einschiebens der Prozeßkartusche.
32 zeigt das Bewegen der Prozeßkartusche entlang der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes.
33 zeigt den Zustand an der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 32 dargestellten Zeitpunkt.
34 zeigt den Zustand an der Innenseite der linken Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 32 dargestellten Zeitpunkt.
35 zeigt das Bewegen der Prozeßkartusche entlang der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes.
36 zeigt den Zustand an der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 35 dargestellten Zeitpunkt.
37 zeigt den Zustand an der Innenseite der linken Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 35 dargestellten Zeitpunkt.
38 zeigt das Bewegen der Prozeßkartusche entlag der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes.
39 zeigt den Zustand an der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 38 dargestellten Zeitpunkt.
40 zeigt den Zustand an der Innenseite der linken Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 38 dargestellten Zeitpunkt.
41 zeigt das Bewegen der Prozeßkartusche entlang der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes.
42 zeigt den Zustand an der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 41 dargestellten Zeitpunkt.
43 zeigt den Zustand an der Innenseite der linken Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 41 dargestellten Zeitpunkt.
44 zeigt das Bewegen der Prozeßkartusche entlang der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes.
45 zeigt den Zustand an der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 44 dargestellten Zeitpunkt.
46 zeigt den Zustand an der Innenseite der linken Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 44 dargestellten Zeitpunkt.
47 zeigt das Bewegen der Prozeßkartusche entlang der Innenseite der rechten Seitenpatte des Bilderzeugungsgerätes.
48 zeigt den Zustand an der Innenseite der rechten Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 47 dargestellten Zeitpunkt.
49 zeigt den Zustand an der Innenseite der linken Seitenplatte des Bilderzeugungsgerätes zu dem in 47 dargestellten Zeitpunkt.
50 zeigt in perspektivischer Darstellung in Schritten (a), (b) und (c) das Drehen des Kuppelnockens und das damit verbundene Zurückziehen des großen Zahnrades.
51 zeigt die verriegelte Schubstange während des Transportierens der Prozeßkartusche.
Die 52 und 53 zeigen das Drehen des Kuppelnockens durch den Kartuscheneinschiebmechanismus.
Die 54 bis 58 zeigen das Betätigen des Verriegelungsschalters und das Schwenken des Druckarms durch den Kartuscheneinschiebmechanismus.
59 zeigt die Arbeitsstellung der eingesetzten Prozeßkartusche bei geschlossenem Abdeckelement.
60 zeigt in perspektivischer Darstellung die in ein herkömmliches elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät austauschbar einsetzbare Prozeßkartusche.
61 zeigt die in der Hauptbaugruppe eines herkömmlichen elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes angeordnete Kartuschenführung.
62 zeigt die hintere Abdeckung und die Kartuschenführung an der Hauptbaugruppe eines herkömmlichen elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Prozeßkartusche und des Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche beschrieben.
Mit dem in den Beschreibungen verwendeten Begriff Längsrichtung der Prozeßkartusche ist die Richtung gemeint, welche die Kartuscheneinsetz- und Kartuschenentfernungsrichtung im wesentlichen rechtwinklig kreuzt, im wesentlichen parallel zur Oberfläche des Aufzeichnungsmaterial verläuft und die Transportrichtung des Aufzeichnungsmaterials im wesentlichen rechtwinklig kreuzt.
Die verwendeten Begriffe „links" und „rechts" beziehen sich auf die linke bzw. rechte Seite des Aufzeichnungsmaterial in Transportrichtung von oben auf dieses gesehen. Die verwendeten Begriffe Oberseite und Unterseite der Prozeßkartusche beziehen sich auf die Seite, welche bei eingesetzter Prozeßkartusche nach oben bzw. unten zeigt.
1 zeigt das elektrophotographische Bilderzeugungsgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist die in 2 dargestellte Prozeßkartusche austauschbar am Bilderzeugungsgerät montierbar. Die 1 und 2 zeigen das elektrophotographische Bilderzeugungsgerät bzw. die Prozeßkartusche schematisch dargestellt.
Zuerst wird der allgemeine Aufbau der Prozeßkartusche und des mit dieser betriebenen elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, dann der Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche beschrieben.
(Allgemeiner Aufbau)
Bei dieser Ausführungsform ist das elektrophotographische Bilderzeugungsgerät A ein Laserstrahldrucker, welcher ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element in Form einer lichtempfindlichen Trommel 7 als Bildträgerelement aufweist. Die lichtempfindliche Trommel 7 wird von einer Ladevorrichtung in Form einer Ladewalze 8 elektrisch auf ein gleichmäßiges Potential geladen und anschließend auf der Grundlage der von einer optischen Vorrichtung (optisches System) gelieferten Bildinformationen belichtet, um auf dieser ein elektrostatisches, latentes Bild zu erzeugen. Das elektrostatische, latente Bild wird mit einem Entwickler (Toner) entwickelt und als Tonerbild sichtbar gemacht.
Synchron zur Erzeugung des Tonerbildes wird einer Kassette 3a das Aufzeichnungsmaterial in Form von Aufzeichnungspapier, OHP-Folien, Gewebe usw. einzeln entnommen und von einer Aufnahmewalze 3b sowie einem gegen diese gedrückten Ele ment 3b der Bildübertragungsstation zugeführt. In der Übertragungsstation wird durch Anlegen einer Spannung an die Übertragungswalze 4 das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugte Tonerbild auf das Aufzeichnungsmaterial 2 übertragen. Anschließend wird das Aufzeichnungsmedium 2 mit dem auf dieses übertragenen Tonerbild entlang einer Führung 3r der Fixiervorrichtung 5 zugeführt.
Bei dieser Ausführungsform weist die Fixiervorrichtung 5 eine Antriebswalze 5a und ein drehbares Fixierelement 5d auf.
Das auf einem Stützelement 5c drehbar gelagerte Fixierelement 5d weist einen zylindrischen Mantel und ein in diesem angeordnetes Heizelement 5b auf. Das drehbar gelagerte Fixierelement 5d übertragt Wärme und Druck auf das dieses passierende Aufzeichnungsmaterial 2, wodurch das auf diesem vorhandene Tonerbild fixiert wird. Das Aufzeichnungsmaterial 2 mit dem darauf fixierten Tonerbild wird von Austragwalzen 3d durch einen Umkehrkanal transportiert und auf eine Ablage 6 geschoben.
Bei dieser Ausführungsform wird die Zuführvorrichtung 3 von der Aufnahmewalze 3b, dem Anpreßelement 3c, den Austragwalzen 3d und weiteren Elementen gebildet.
Die Zuführvorrichtung 3, die Fixiervorrichtung 5 und die Antriebseinheit 80 für die Prozeßkartusche B sind in der Hauptbaugruppe An des Bilderzeugungsgerätes angeordnet. Die von einem nicht dargestellten Motor (Antriebsquelle) angetriebene Antriebseinheit 80 setzt über eine nicht dargestellte Zahnradgruppe mehrere Elemente in Drehung.
Die Motorantriebskraft wird über diese Zahnradgruppe auf ein großes Zahnrad 83 und von diesem auf die Prozeßkartusche B übertragen. Zwischen dem großen Zahnrad 83 und der Prozeßkartusche ist eine Kuppelvorrichtung wie zum Beispiel die in den japanischen Dokumenten 02875203 und Hei 10-240103 offenbarte angeordnet.
Wie aus 11 hervor geht, weist die Kuppelvorrichtung ein großes Zahnrad 83, welches koaxial zu dessen Drehachse mit einer Ausnehmung 83a mit verdralltem, im wesentlichen regelmäßigen dreieckigen Querschnitt versehen ist, und den an der lichtempfindlichen Trommel 7 vorhandenen verdrallten Vorsprung 7a1 mit im wesentlichen gleichmäßigen dreieckigen Querschnitt als Antriebskraftaufnahmeabschnitt auf. Der Antriebskraftaufnahmeabschnitt 7a1 ist an dem an einer Stirnseite der lichtempfindlichen Trommel 7 befestigten verzahnten Flansch (nicht dargestellt), koaxial zu deren Drehachse angeordnet. Mit dem Bewegen des großen Zahnrades 83 in Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 wird die verdrallte Ausnehmung 83a über den verdrallten Vorsprung 7a1 geschoben bzw. von diesem entfernt und somit gekuppelt bzw. entkuppelt.
Mit dem Kuppeln wird die Achse des großen Zahnrades 83 zu jener der lichtempfindlichen Trommel 7 in Übereinstimmung gebracht und mit dem Übertragen der Antriebskraft vom großen Zahnrad 83 auf die lichtempfindliche Trommel 7 wird deren Lage in Längsrichtung bestimmt. Somit dient die mit dieser Ausführungsform bereitgestellte Kuppelvorrichtung zum An- und Abkuppeln der lichtempfindlichen Trommel an die bzw. von der Antriebsvorrichtung des Bilderzeugungsgerätes.
(Prozeßkartusche)
Die Prozeßkartusche B ist mit dem elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element und mit wenigstens einer der genannten Verarbeitungsvorrichtungen, d.h. mit der Ladevor richtung zum elektrischen Laden des elektrophotographischen, lichtempfindlichen Elements, der Entwickelvorrichtung zum Entwickeln des auf dem elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element erzeugten elektrostatischen, latenten Bildes oder der Reinigungsvorrichtung zum Entfernen des auf dem lichtempfindlichen Element verbliebene Toners ausgerüstet. Zur Prozeßkartusche B gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsform gehört eine drehbare, mit einer lichtempfindlichen Schicht überzogene Trommel 7 als elektrophotographisches, lichtempfindliches Element. Durch die von der Ladevorrichtung in Form einer Ladewalze 8 auf die lichtempfindlichen Trommel 7 aufgebrachte Spannung wird deren Oberfläche gleichmäßig elektrisch geladen. Die elektrisch geladene lichtempfindliche Trommel 7 wird entsprechend den von einem optischen System 1 gelieferten Bildinformationen durch eine Belichtungsöffnung 9 belichtet, um auf dieser ein elektrostatisches, latentes Bild zu erzeugen. Dieses elektrostatische, latente Bild wird von der Entwickelvorrichtung 10 entwickelt.
Der im Tonerspeicherabschnitt 10a der Entwickelvorrichtung 10 gespeicherte Toner wird von einem rotierenden Zuführelement 10b der rotierenden Entwickelwalze 10d zugeführt. In der Entwickelwalze 10d ist ein stationärer Magnet 10c angeordnet. Durch die Wirkung des stationären Magneten 10c wird auf der rotierenden Entwickelwalze 10d eine gleichmäßig dicke Tonerschicht mit reibungselektrischer Ladung abgelagert. Durch Übertragen des Toners von der Entwickelwalze 10d auf die lichtempfindliche Trommel 7 wird in Übereinstimmung mit dem auf dieser vorhandenen elektrostatischen, latenten Bild ein sichtbares Tonerbild erzeugt.
Durch Speisen der Übertragungswalze 4 mit einer Spannung, deren Polarität jener des Tonerbildes entgegengesetzt ist, wird das Tonerbild auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen. Dann wird von der Reinigungslamelle 11a der Reinigungsvorrichtung 11 der auf der lichtempfindlichen Trommel 7 verbliebene Resttoner von dieser entfernt und über eine Schurre 11b in einen Abfallbehälter 11c geschoben.
Die Prozeßkartusche B weist einen Reinigungsrahmen 11d, in welchem die lichtempfindliche Trommel 7 drehbar gelagert und die Reinigungsvorrichtung befestigt ist, und einen Entwickelrahmen 10f, in welchem die Entwickelvorrichtung 10 und der Tonerspeicherabschnitt 10a untergebracht sind, auf.
Der Entwickelrahmen 10f ist schwenkbar am Reinigungsrahmen 11d befestigt, so daß die in diesem drehbar gelagerte Entwickelwalze 1Od bis auf einen bestimmten parallelen Spalt der lichtempfindlichen Trommel 7 genähert werden kann.
An den beiden Endabschnitten der Entwickelwalze 10d sind Distanzringe (nicht dargestellt) angeordnet, welche die Beibehaltung dieses Spaltes gewährleisten.
Wie aus 3 hervor geht, ist an jeder der beiden Stirnseiten des Entwickelrahmens 10f ein Halter 10g angeordnet. Diese Halter sind mit je einem Arm (nicht dargestellt) versehen, an welchen die Entwickeleinheit hängend über der Reinigungseinheit befestigt ist. Eine vorbestimmte Anpreßkraft gewährleistet die Beibehaltung eines vorbestimmten Spaltes zwischen der Entwickeleinheit und der Reinigungseinheit.
Zur Prozeßkartusche B gehören der Entwickelrahmen 10f, welcher aus einem Abschnitt 10f1 zur Aufnahme der Entwickelvorrichtung und einer an diesen geschweißten Abdeckung 10f2 zusammengesetzt ist, und der Reinigungsrahmen 11d. Diese beiden Rahmen bilden den Kartuschenrahmen CF.
Wie aus den 3 und 4 hervor geht, sind an beiden Stirnseiten des Kartuschenrahmens CF ein erstes Führungselement 18b bzw. zweites Führungselement 18b zum Führen der Prozeßkartusche beim Einsetzen in die Hauptbaugruppe des elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes in Pfeilrichtung X und ein koaxial zur Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnetes, von einem in der Hauptbaugruppe des elektrophotographischen Bilderzeugungsgerät angeordneten ersten bzw. zweiten Positionierstützelement gestütztes erstens Führungs-/Positionierelement 18a bzw. zweites Führungs-/Positionierelement 18a angeordnet.
Die Positionierelemente 18a haben die Form eines zylindrischen Zapfens, wobei der an der Antriebsseite angeordnete Zapfen einen größeren Durchmesser hat. Der in 4 dargestellte Zapfen 18a ist mit einer Hilfsführung 18a1 versehen, welche sich bezüglich der Kartuscheneinsetzrichtung nach hinten erstreckt. Die als Druckfläche dienende Außenfläche 18a2 am hinteren Ende der Hilfsführung 18a1 ist koaxial zum Zapfen 18a gekrümmt.
Zum Einsetzen der Prozeßkartusche wird das vordere Ende 18b2 der beiden Führungselemente 18b in die jeweilige der in der Hauptbaugruppe angeordneten Führungen (später beschriebene erste bzw. zweite Führung) 41 geschoben, so daß die Führung die Unterseite 18b1 stützt. Das vordere Ende 18b2 der beiden Führungselemente 18b geht radial in die Unterseite 18b1 und die Oberseite 18b6 über, wobei der Übergang zur Unterseite einen größeren Radius hat als jener zur Oberseite. Vom hinteren Ende 18b3 der Unterseite 18b1 erstreckt eine geneigte Fläche 18b4 sich im spitzen Winkel bis zu einem bestimmten Punkt und von diesem eine Fläche 18b5 sich rechtwinklig zur Oberseite 18b6.
Der Schwerpunkt der Prozeßkartusche liegt zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende der beiden Führungselemente 18b, so die Vorderseite der mit dem hinteren Ende jedes der beiden Führungselemente 18b auf der entsprechenden Führung 41 ruhenden Prozeßkartusche immer nach unten gezogen wird.
Bei dieser Ausführungsform sind die beiden Führungselemente 18b über dem jeweiligen Führungs-/Positionierelement 18a am Reinigungsrahmen 11d angeordnet, so daß bezüglich der Kartuscheneinsetzrichtung deren vorderes Ende 18b2 hinter der den Schwenkpunkt der lichtempfindlichen Trommel 7 (Mitte des Positionierelements 18a) passierenden vertikalen Ebene liegt. Die beiden Führungselemente 18b können aber auch am Entwickelrahmen 10f oder am jeweiligen der am Entwickelrahmen befestigten Halter 10g angeordnet werden.
Bei dieser Ausführungsform ist die Prozeßkartusche B mit einer am Reinigungsrahmen 11d schwenkbar befestigten Trommelabdeckung 12 ausgerüstet, welche sowohl die Belichtungsöffnung 9b und die der Übertragungswalze 4 gegenüber liegende Übertragungsöffnung 9a abdeckt. Nachfolgend wird der Aufbau der Trommelabdeckung 12 detailliert beschrieben.
Wie aus den 1 und 2 hervor geht, hat die Trommelabdeckung 12 einen Trommelschutzabschnitt 12a zum Abdecken der Übertragungsöffnung 9a, durch welche die lichtempfindliche Trommel 7 und die Übertragungswalze 4 miteinander in Verbindung stehen. An der Trommelabdeckung 12 ist eine Welle 12b angeordnet. Die Welle 12b ist beidseitig mit einem Gleitabschnitt 12b1 für die Gleitberührung mit dem Reinigungsrahmen 11d, hat einen zwischen den beiden Gleitabschnitten 12b1 vorhandenen, der Länge der Belichtungsöffnung 9b entsprechenden Abschnitt 12b2 mit einem größeren Durchmesser als die Abschnitte 12b1 und einen auf dem Abschnitt 12b2 angeordneten Abschnitt 12b3, welcher bei geschlossener Abdeckung 12 die Belichtungsöffnung 9b bedeckt.
Ein Ende des Verbindungsabschnitt 12c ist rechts und links am Abschnitt 12b2 mit dem großen Durchmesser befestigt, an dessen anderem Ende der Schutzabschnitt 12a befestigt.
An der rechten Seite des Abschnitts 12b2 der Drehwelle 12b ist ein nach oben gerichteter Nocken 12d (3) angeordnet. Der rechte Verbindungsabschnitts 12c ist mit einer nach außen gerichteten Rippe 12C versehen, welche von dem an der festen Führung 44 (7) vorhandenen Abschnitt 44c aufgenommen wird und die Trommelabdeckung 12 geöffnet hält. Bei dieser Ausführungsform sind die genannten Abschnitte integrale Bestandteile der aus Kunstharz geformten Trommelabdeckung 12. Von außen in Längsrichtung auf die Prozeßkartusche gesehen sind das Führungselement 18b, die Rippe 12C und der Nocken 12d beidseitig in der genannte Reihenfolge angeordnet.
Die Trommelabdeckung 12 wird von einer nicht dargestellten Spiralfeder in Schließstellung gedrückt, um die lichtempfindliche Trommel 7 zu schützen.
Wenn die Prozeßkartusche B aus der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes entfernt wird, schließt die Trommelabdeckung 12 die Übertragungsöffnung 9a, wie in 2 durch Strich-Punkt-Linien angedeutet. Wenn die Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe eingesetzt und in die Bilderzeugungsposition gebracht wird, schwenkt ein Mechanismus die Trommelabdeckung 12 und legt die lichtempfindliche Trommel 7 sowie die Übertragungswalze 4 frei, so daß durch die Übertragungsöffnung 9a beide sich berühren, wie in 2 durch durchgehende Linien angedeutet.
(Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche)
Nachfolgend wird der Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche B in die bzw. aus der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes detailliert beschrieben.
Der Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche weist auf:

(1) paarig angeordnete bewegliche Führungen 41, welche mit darauf abgelegter Prozeßkartusche zwischen dem optischen System 1 und der Transportvorrichtung 3 bewegt werden,
(2) paarig angeordnet Nockenplatten 50 und paarig angeordnete Seitenplatten 40 mit Führungsschienen 40a und 40b zum Bewegen der Führungen 41 in der ersten Hälfte des Öffnens und der letzten Hälfte des Schließens des später näher beschriebenen Abdeckelements 15,
(3) paarig angeordnete Verbindungsplatten 51 zum Übertragen der Drehbewegung des Abdeckelements 15 Schritt für Schritt auf die paarig angeordneten Nockenplatten 50,
(4) paarig angeordnete Druckarme 52 zum Halten der eingesetzten Prozeßkartusche B in der Stellung S (nachfolgend Bilderzeugungsstellung genannt) und
(5) eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der an der Prozeßkartusche B angeordneten Trommelabdeckung.

Der Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche weist außerdem auf:

(6) eine Einheit zum Betätigen der die Antriebskraft auf die Prozeßkartusche übertragenden Kuppelvorrichtung in der ersten Hälfte des Öffnens und der letzten Hälfte des Schließens des Abdeckelements 15 und
(7) einen Verriegelungsschalter 54, welcher das vollständige Schließen des Abdeckelements 15 erfaßt und das Speisen des Bilderzeugungsgerätes mit Strom zur Bilderzeugung ermöglicht.

Beim Schließen des Abdeckelements 15 wird die Führung 41 mit der darauf ruhenden Prozeßkartusche bewegt, dann vom Druckarm 52 über die Betätigungseinheit die Kuppelvorrichtung und schließlich der Verriegelungsschalter 54 betätigt. Beim Öffnen des Abdeckelements 15 wird zuerst der Verriegelungsschalter betätigt, dann die Betätigungseinheit vom Druckarm 52 getrennt und schließlich die Führung 41 mit der darauf ruhenden Prozeßkartusche bewegt.
Zunächst werden verschiedene Komponenten des Mechanismus zum Einsetzen und Entfern der Prozeßkartusche und die Montage dieser Komponenten beschrieben, bevor auf das Einsetzen der Prozeßkartusche B in das Bilderzeugungsgerät näher eingegangen wird. Zuletzt wird die Arbeitsweise des Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche in Verbindung mit der Schwenkbewegung des Abdeckelements 15 beschrieben.
(Beschreibung der Komponenten)
(Bewegliche Führung sowie erste und zweite Führung in der Hauptbaugruppe)
Die paarig angeordneten beweglichen Führungen 41 werden eine nach der anderen an der linken und der rechten Seitenplatte 40 nahezu symmetrisch der Ebene, welche in Kartuscheneinsetzrichtung gesehen die Gerätehauptbaugruppe in eine linke und eine rechte Hälfte unterteilt, montiert. Wie aus 5 hervor geht, ist jede der beiden beweglichen Führungen 41 an einer Seite mit einer Nut 41a als Führungsabschnitt für das an der Prozeßkartusche angeordnete Führungselement 18b, an der anderen Seite mit einem ersten Zapfen 41b und einem zweiten Zapfen 41c zum Steuern der Lage der Prozeßkartusche B in der Gerätehauptbaugruppe versehen. In Kartuscheneinsetzrichtung X ist der Zapfen 41b vor, der Zapfen 41c hinter der Nut 41 angeordnet.
Der erste Zapfen 41b ist koaxial zu dessen Außenumfang mit einer Durchgangsbohrung 41b2 und einer von außen in diese ragenden Einrastklaue 41b1 versehen. Der zweite Zapfen 41c ist mit einer Klaue 41c1 und einer Klaue 41c2 versehen. Diese beiden Klauen erstrecken sich nach außen auf einer Linie, welche den Drehpunkt des Zapfens 41c mit dem Drehpunkt der später beschriebenen Nockenplatte verbindet, wenn der genannte Mechanismus die Prozeßkartusche B in die zweite Stellung, d.h. die Bilderzeugungsstellung bewegt hat.
Die Führungsnut 41a ist in Kartuscheneinsetzrichtung in einen vorderen und einen gegen diesen versetzten hinteren Abschnitte unterteilt, so daß zwischen beiden eine Stufe sich ergibt. Die Fläche 41a1 des vorderen Abschnitts dient als Haltefläche für das an der Prozeßkartusche angeordnete Führungselement 18b, die Fläche 41a2 des höher liegenden hinteren Abschnitts als Führungsfläche für die Prozeßkartusche B beim Einsetzen und Entfernen dieser in die bzw. aus der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes. Die beiden Flächen 41a1 und 41a2 sind in Kartuscheneinsetzrichtung nach unten geneigt, damit die von der Bedienperson auf die Führung 41 gelegte Prozeßkartusche auf die Haltefläche 41a1 gleitet.
Wie aus 6 hervor geht, hat die zwischen der Haltefläche 41a1 und der Führungsfläche 41a2 vorhandene Stufe die Aufgabe, gegen das hintere Ende 18b3 des an der Prozeßkartusche B angeordneten Führungselements 18b zu drücken, um die auf der beweglichen Führung 41 ruhende Prozeßkartusche in die vorbestimmte Stellung zu bewegen. Die Stufe hat eine geneigte Fläche 41a4, welche mit der Haltefläche 14a1 einen spitzen Winkel bildet, und eine zwischen der geneigten Fläche 41a4 und der Haltefläche 41a1 liegende, nahezu rechtwinklig zur letztgenannten sich erstreckende Fläche 41a3. Die geneigte Fläche 41a4 verhindert das Anheben des auf der Haltefläche 41a1 ruhenden Führungselements 18b und damit der Prozeßkartusche durch den von der Übertragungswalze 4 erzeugten Widerstand (6(B)).
Wie aus 6(A) hervor geht, müssen der Abstand lg vom vorderen Ende der Haltefläche 41a1 bis zum Schnittpunkt der geneigten Fläche 41a4 mit der Führungsfläche 41a2 und die Länge lc der Bodenfläche 18b1 des Führungselements 18b der Beziehung
lg > lc
genügen, damit die Prozeßkartusche B von der Führungsfläche 41a2 auf die Haltefläche 41a1 gelangt.
Mit anderen Worten, die Haltefläche 41a1 ist länger als die Bodenfläche 18b1 des Führungselements 18b. Wenn die Führungsfläche 41a2 und die Haltefläche 41a1 nur über die geneigte Fläche 41a4 miteinander verbunden wären, müßte die Haltefläche 41a1 um die Größe δ länger sein als die Bodenfläche 18b1. In diesem Fall würde die Relativbewegung zwischen der beweglichen Führung 41 und der Prozeßkartusche B mit der auf diese wirkenden Transportbelastung abnormal groß werden. Deshalb wurde bei dieser Ausführungsform die rechtwinklig sich erstreckende Fläche 41a3 hinzugefügt, um die Länge der Haltefläche 41a1 zu verkürzen, damit gegen den Transportwiderstand der Prozeßkartusche das hintere Ende des an dieser angeordneten Führungselements 18b schneller berührt wird.
Die Oberseite der Führungsnut 41a verläuft annähernd parallel zur Haltefläche 41a1, ist in eine Fläche 41a5, eine Flä che 41a6 und eine diese beiden Flächen verbindende leicht geneigte Fläche 41a7 unterteilt. Der rechtwinklige Abstand zwischen der Fläche 41a5 und der Haltefläche 41a1 und jener zwischen der Fläche 41a6 und der Führungsfläche 41a2 sind etwas größer als die Dicke des Führungselements 18b.
Die linke und die rechte bewegliche Führung 41 sind bezüglich der die Prozeßkartusche in eine linke und eine rechte Hälfte unterteilenden vertikalen Ebene symmetrisch zueinander angeordnet. Jedoch ist die rechte bewegliche Führung mit einer Vorrichtung zum Übertragen der Antriebskraft auf die Prozeßkartusche B und der an dieser angeordnete zweite Zapfen 41c mit einem in dessen Achsrichtung über die beiden Klauen 41c1 und 41c2 hinaus sich erstreckenden Taktvorgabestift 41d versehen.
Nachfolgend wird auf die Kartuschentransportvorrichtung, d.h. auf die Führungsschienen, die Nockenplatte und die Verbindungsplatte, welche die Bewegungsvorrichtung der beweglichen Führung bilden, näher eingegangen. Der Aufbau der Kartuschentransportvorrichtung (Bewegungsvorrichtung der beweglichen Führung) ist jedoch nicht auf den nachfolgend beschriebenen beschränkt.
(Führungsschienen der Seitenplatte)
7 zeigt die rechte Seitenplatte 40 der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes. Die Seitenplatte 40 ist mit zwei Führungsschienen als Kartuschentransportvorrichtung versehen, in welchen die Zapfen 41b und 41c gleitend gelagert sind. Die Breite der Führungsschienen 40a und 40b ist gleich oder etwas größer als der Durchmesser der Zapfen 41b und 41c, damit die Zapfen leicht in diesen gleiten können. Bei dieser Ausführungsform ist die Seitenplatte 40 eine etwa 1 mm dicke Metallplatte, während die nach außen auf das Bil derzeugungsgerät gerichteten, durch Abkanten erzeugten Flansche der beiden Führungsschienen 40a und 40b eine Führungsnut bilden. Auf den Grund, weshalb das Abkanten angewendet wurde, wird nachfolgend näher eingegangen. Wenn die Führungsschienen einfach durch Stanzen erzeugt würden, wären deren Flächen, auf welchen die Zapfen gleiten, sehr rauh und nur so breit wie die Dicke der Metallplatte, und die Zapfen einem großen Berührungsdruck ausgesetzt. Da die Zapfen wiederholt auf den Führungsschienen gleiten müssen, würden die Zapfen die Schienen stark verschleißen und somit die beweglichen Führungen nicht mehr in die vorbestimmte Stellung in der Gerätehauptbaugruppe gelangen. Mit anderen Worten, durch Abkanten anstatt durch Stanzen werden die Führungsschienen 41b und 41c breiter und glatter, so daß diese und die Zapfen 41b und 41c weniger verschleißen.
Die paarig angeordneten Führungsschienen 41a und 40b sowie die paarig angeordneten Zapfen 41b und 41c ermöglichen das Bewegen der Führung 41 zwischen dem optischen System 1 und dem Transportkanal 3 für das Aufzeichnungsmedium 2. Die auf der Seite des Abdeckelements 15 angeordnete erste Führungsschiene 40a, in welcher der erste Zapfen 41b gleitend gelagert ist, hat einen sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Abschnitt 40a1 und einen an diesen sich anschließenden, in Kartuscheneinsetzrichtung nach unten geneigten Abschnitt 40a2. Diese beiden Abschnitte sind über einen radialen Abschnitt miteinander verbunden. Die vor der ersten Führungsschiene 40a angeordnete zweite Führungsschiene 40b, in welcher der zweite Zapfen 41c gleitend gelagert ist, hat einen nach oben gekrümmten Abschnitt 40b1 und einen vertikal verlaufenden geraden Abschnitt 40b2. Auch diese beiden Abschnitte sind über einen radialen Abschnitt miteinander verbunden. Die Seitenplatte 40 ist auch mit einer Bohrung 40c als Aufnahme für den Drehzapfen 50a an der später näher beschriebenen Nockenplatte 50 versehen. Die Achse der Bohrung 40c stimmt mit dem Krümmungsmittelpunkt des gekrümmten Abschnitts 40b1 überein. Die Seitenplatte 40 ist außerdem mit einem nahe der Bohrung 40c angeordneten bogenförmigen Langloch 40d versehen, dessen Krümmungsmittelpunkt ebenfalls mit der Achse der Bohrung 40c übereinstimmt.
Bei dieser Ausführungsform wird auch die Bohrung 40c durch Abkanten erzeugt. Das bogenförmige Langloch 40d hat einen in Schließrichtung des Abdeckelements 15 nach hinten sich erstreckenden, radial breiter werden Abschnitt 40d1, welcher das Einführen der Klaue 50e an der Nockenplatte 50 (8) bei deren Montage an die Seiteplatte 40 erleichtert. Wenn die an die Seitenplatte 40 montierte Nockenplatte 50 geschwenkt wird, kommt die Rückseite der Klaue 50e mit der Oberkante des bogenförmigen Langlochs 40d in Berührung und verhindert dadurch ein Weggleiten der Nockenplatte 50 von der Seitenplatte 40 in Achsrichtung des Drehzapfens 50a.
(Nockenplatte)
Die Nockenplatte 50 wird an die Außenfläche der Seitenwand 40 montiert. Wie bereits erwähnt, stimmt die Drehachse des an der Nockenplatte 50 angeordneten Drehzapfens 50a mit dem Krümmungsmittelpunkt des bogenförmigen Abschnitts 40b1 der zweiten Führungsschiene 40b.
Wie aus 8 hervor geht, ist die Nockenplatte 50 mit einem Langloch 50b versehen, welches einen gekrümmten Abschnitt 50b1 (nachfolgend gekrümmte Nut genannt) und einen geraden Abschnitt 50b2 (nachfolgend gerade Nut genannt) hat. Der Krümmungsmittelpunkt der gekrümmten Nut 50b1 stimmt mit der Drehachse des Drehzapfens 50a überein. In Schließrichtung des Abdeckelements 15 erstreckt die gerade Nut 50b2 sich vom hinteren Ende der gekrümmten Nut 50b1 radial nach außen.
Beim Montieren der Nockenplatte 50 an die Außenfläche der Seitenwand 40 wird das in dieser vorhandene Langloch 50b über den durch die zweite Führungsschiene 40b und die Seitenplatte 40 ragenden zweiten Zapfen 41c geschoben. Der Radius der gekrümmten Nut 50b1 ist kleiner als jener des gekrümmten Abschnitts 40b1 der zweiten Führungsschiene 40b und entspricht in etwa dem Abstand zwischen dem Boden des geraden Abschnitts 40b2 und der Bohrung 40c. Der Abstand zwischen der Spitze der geraden Nut 50b2 und dem Drehzapfen 50a ist etwas größer als der Radius des gekrümmten Abschnitts 40b2 der zweiten Führungsschiene. Die Weite der gekrümmten Nut 50b1 und jene der geraden Nut 50b2 sind etwas größer als der Durchmesser des an der beweglichen Führung 41 angeordneten zweiten Zapfens 41c.
In Öffnungsrichtung des Abdeckelements 15 schließt an das vordere Ende der gekrümmten Nut 50b1 sich ein Abschnitt 50b3 an, welcher das Einführen der Klauen 41c1 und 41c2 an der Spitze des zweiten Zapfens 41c in das Langloch 50 erleichtert. Der Abschnitt 50b3 erstreckt sich radial nach außen und nach innen über die Weite der gekrümmte Nut 50b1. Eine oder beide dieser über die Weite der gekrümmten Nut 50b1 sich erstreckenden Sektionen des Abschnitts 50b3 ist bzw. sind enger als der Durchmesser des an der beweglichen Führung 41 angeordneten zweiten Zapfens 40c, damit bei der Montage des Gerätes dieser Zapfen nicht in diese Sektionen gleiten kann. Die Nockenplatte 50 ist in Schließrichtung des Abdeckelements 15 neben dem Abschnitt 50b3 mit einer zeitweilig wirkenden Halterippe 50c versehen.
Die Flansche der durch Abkanten an der Innenfläche der Seitenwand 40 geformten beweglichen Führungen 40a und 40b ragen auch etwas in Richtung Nockenplatte 50. Damit diese Flanschabschnitte kein Hindernis darstellen, ist die Fläche um das Langloch 50b der Nockenplatte 50 entsprechend hintersetzt. Die genannte zeitweilig wirkende Halterippe 50c ist über dem hintersetzen Abschnitt der Nockenplatte 50 angeordnet, so daß bei der Montage der beweglichen Führung die an dieser vorhandene Klauen 41c1 über die Halterippe 50c gleitend den hintersetzten Abschnitt elastisch verformt.
An der Nockenplatte 50 ist an der Seite, welche der mit dem Drehzapfen 50a versehen Seite gegenüber liegt, neben dem Abschnitt 50h3 ein Verbindungszapfen 50d angeordnet, dessen Endabschnitt eine Klaue 5d1 bildet. Neben dem Drehzapfen 50a ist die bereits erwähnte Montageerleichterungsklaue 50e angeordnet, welche in das gekrümmte Langloch 40d der Seitenplatte 40 gedrückt wird und ein Weggleiten der Nockenplatte von der Seitenwand verhindert.
Die bisherige Beschreibung bezieht sich auf die Gemeinsamkeiten der linken und der rechten Nockenplatte 50.
Nachfolgend wird die auf der Antriebsseite angeordnete Nockenplatte 50 (rechte Nockenplatte) beschrieben. Die rechte Nockenplatte 50 weist an der mit dem Verbindungszapfen 50d versehenen Seite unterhalb des Langlochs 50b einen radial nach innen sich erstreckenden Abschnitt auf, dessen Außenfläche 50f etwas über der Außenfläche des mit dem Langloch 50b versehenen Abschnitt liegt. An dieser Fläche 50f ist ein zweiter Zapfen 50g angeordnet. Die Stirnseite dieses Zapfens reicht aber nicht bis zur Außenfläche 50f. Der Endabschnitt des Zapfens 50g ist mit zwei radial nach außen sich erstreckende Klauen 50g1 und 50g2 versehen.
Die Nockenplatte 50 auf der Nichtantriebsseite der Prozeßkartusche (linke Nockenplatte) ist an der Außenseite mit einem nahe der geraden Nut 50b2 angeordneten, radial nach außen sich erstreckenden zweiten Nocken 50h versehen und weist in Schließrichtung des Abdeckelements 15 vorn eine Berührungsfläche 50i auf. Der Nocken 50h bewegt den Druckarm 52 zum genauen Positionieren der linken Seite der Prozeßkartusche. Dieser Nocken hat einen leicht gekrümmten Antriebsabschnitt 50h1 und einen leicht gekrümmten Halteabschnitt 50h2. Der Antriebsabschnitt 50h1 erstreckt sich von der Kante der gekrümmten Peripherie des Nockenplattenhauptkörpers in Schließrichtung des Abdeckelements 15. Der Krümmungsmittelpunkt des Abschnitts 50h2 stimmt mit der Drehachse des Drehzapfens 50a überein. Die Abschnitte 50h1 und 50h2 bilden eine Nur, deren offene Seite in Längsrichtung der Prozeßkartusche auf die Seitenplatte 40 gerichtet ist. Der zweite Nocken 50h erstreckt sich weiter nach innen als der hintersetzte Abschnitt der Nockenplatte 50 zur Aufnahme der Flansche der Führungsschiene 40b. Der Druckarm 52 paßt in den zwischen dem zweiten Nocken 50h und dem hintersetzten Abschnitt der Nockenplatte gebildeten Spalt. Die Berührungsfläche 50i erstreckt sich in Radialrichtung des Drehzapfens 50a und hat in Dickenrichtung der Nockenplatte 50a die gleiche Breite wie der Boden des zweiten Nockens 50h.
(Verbindungsplatte)
Die Nockenplatte 50 und das Abdeckelement 15 sind über die Verbindungsplatte 51 miteinander verbunden und bilden ein Vierpunkt-Gelenk. Die Verbindungsplatte 51 ist an einem Ende mit einer Bohrung 51a zur Aufnahme des an der Nockenplatte 50 angeordneten Zapfens 50d und an der anderen Seite mit einem zwei Einrastklauen 51b1 aufweisenden Schwenkzapfen 51b versehen. In der Bohrung 51a ist eine Nut 51a1 vorhanden, welche beim Montieren der Verbindungsplatte 51 an die No ckenplatte 50 ein Hängenbleiben der am Zapfen 5d vorhandenen Klaue 50d1 an der Verbindungsplatte verhindert. Die Nut 51a1 erstreckt sich in Achsrichtung des Zapfens 51b durch die Verbindungsplatte 51. Die beiden Einrastklauen 51b1 sind bezüglich der durch die Mitte der Bohrung 51a und die Mitte des Zapfens 51b gezogenen Linie symmetrisch zueinander angeordnet. Der Zapfen 51b hat zwei Zwischenabschnitte, welche rechtwinklig zur genannten Linie symmetrisch zueinander angeordnet sind und die in Richtung der genannten Linie auf den Zapfen 51b wirkende Belastung aufnehmen.
(Abdeckung und Abdeckungsstützvorrichtung)
Wie aus 10 hervor geht, weist das Abdeckelement 15 paarige Gelenke 15b mit je einem Schwenkzapfen 15a und paarige Platten mit je einer Bohrung 15c zur Aufnahme des an der entsprechenden Verbindungsplatte 51 angeordneten Zapfens 51b auf. Die Gelenke 15b und die mit der Verbindungsbohrung 15c versehenen Platten sind an der Rückseite des Abdeckelements 15 nahe dessen beiden Stirnseiten hintereinander angeordnet. Das Abdeckelement 15 ist auch mit einer Verstärkung 16 als Versteifung versehen. Die Verstärkung 16 weist nahe deren beiden Stirnseiten je eine Erhebung 16a als Führung für die Prozeßkartusche B beim Einsetzen in das Bilderzeugungsgerät auf.
(Vordere Führung)
Wie aus 10 ebenfalls hervor geht, erstrecken sich zwischen der linken und der rechten Seitenplatte 40 an diesen befestigte Führungen 43. Die vordere Führung 43 ist an beiden Stirnseiten mit einer Bohrung 43a zur Aufnahme des jeweiligen am Abdeckelement 15 angeordneten Zapfens 15a und einer Rippe 43b sowie neben jeder Rippe 43b mit einer Berührungsrippe 43c versehen.
Die seitlichen Führungsrippen 43b sind so angeordnet, daß deren Innenfläche mit der Innenfläche der entsprechenden beweglichen Führung 41 zusammentrifft. Diese Führungsrippen führen und positionieren die Prozeßkartusche B über deren Positionierelemente 18a. Die neben der Innenseite jeder der beiden seitlichen Führungsrippen 43b angeordnete Berührungsrippe 43c berührt die nach unten gerichtet Fläche 10f4 des Entwickelrahmens 10f der Prozeßkartusche B.
(Antriebsvorrichtung)
Wie aus den 7 und 11 hervor geht, ist an der rechten und die linken Seitenplatte 40 ein höher als die Übertragungswalze 4 liegendes Innenlager 84 angeordnet. In diesem Lager 84 ist das an einem großen Zahnrad 83 angeordnete Kuppelelement 83a zum Übertragen der Antriebskraft auf die lichtempfindliche Trommel 7 drehbar gelagert.
Die andere Seite des Kuppelelements 83a ist in einem Außenlager 86 an dem an der Seitenplatte 40 befestigten Getriebedeckel (nicht dargestellt) drehbar gelagert.
Das Innenlager 84 hat einen bogenförmigen Kartuschenhalteabschnitt 84a, welcher die in die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes eingesetzte Prozeßkartusche B in der Stellung (zweite Stellung oder Endstellung) hält, in der das Kuppelelement 83a am großen Zahnrad 83 an die Prozeßkartusche gekuppelt werden kann. In dieser Stellung stimmt der Krümmungsmittelpunkt des bogenförmigen Kartuschenhalteabschnitts 84 mit der Achse des großen Zahnrades 83 überein. Vom gekrümmten Kartuschenhalteabschnitt 84a wird das an der Prozeßkartusche B angeordnete Führungselement 18a erfaßt. Das Innenlager 84 hat einen zylindrischen Abschnitt 84b und eine auf das große Zahnrad 83 gerichtete, mit Nocken 84c1 und 84c2 versehene Fläche 84c, welche sich radial aus dem zylindrischen Abschnitt 84b erstreckt.
Der mit Nocken versehenen Fläche 84c gegenüber ist ein zylindrischer Kuppelnocken 85 angeordnet. Der auf dem zylindrischen Abschnitt 84b drehbar gelagerte Kuppelnocken 85 hat eine mit Nocken 85a1 und 85a2 versehene, die Fläche 84c berührende Fläche 85a. Mit dem Drehen des Kuppelnockens 85 wird durch die Nocken das große Zahnrad 83 in Achsrichtung bewegt. Am Kuppelnocken 85 ist ein Zapfen 85b angeordnet. Genauer ausgedrückt, entlang des Umfangs des Kuppelnockens 85 ist nahe dessen auf das große Zahnrad 83 gerichteten Seite eine radial nach außen sich erstreckende Rippe 85c vorhanden und an dieser der in Achsrichtung des Kuppelnockens 85 sich erstreckende Zapfen 85b befestigt. Die Spitze des Zapfens 85b ist mit einer Klaue 85b1 versehen. Zwischen dem Außenlager 86 und dem großen Zahnrad 83 ist eine Feder 87 angeordnet, welche das große Zahnrad 83 in Richtung Innenlager 84 drückt.
(S chubstange)
Die 12(A) und 12(B) zeigen eine mit dem Bezugszeichen 55 gekennzeichnet Schubstange. Die Schubstange 55 verbindet den an der rechten Nockenplatte 50 angeordneten zweiten Zapfen 50g mit dem am Kuppelnocken 85 angeordneten Zapfen 85b. Diese Verbindung an der rechten Seitenplatte 40 bildet das zweite Vierpunkt-Gelenk. Wie aus den 12(A) und 12(B) hervor geht, ist die Schubstange 55 mit zwei Durchgangsbohrungen versehen, einer Bohrung 55a mit Paßfedernut und einem Langloch 55b. Die Bohrung 55a hat die Größe und die Konfiguration des mit der Klaue 85b1 versehenen Zapfens 85b am Kuppelelement 85 und dient als Gleitlager für diesen. In das Langloch 55b wird der an der Nockenplatte 50 angeordnete zweite Zapfen 50g eingeführt. Das Langloch 55b ist in drei Abschnitte unterteilt, in einen geraden Abschnitt 55b1, welcher sich nahezu rechtwinklig zu der durch die Mitte der Bohrung 55a und dem Ende des Langlochs 55b gezogenen Linie nach unten erstreckt, einen an den Grund des Abschnitts 55b1 sich anschließenden, diagonal nach unten gerichteten Abschnitt 55b2 und einen an diesen sich anschließenden, diagonal nach unten gerichteten, bogenförmigen Abschnitt 55b3. Unter dem bogenförmigen Abschnitt 55b3 ist ein an der Spitze mit einer Klaue 55d versehener Zapfen 55c angeordnet.
Über dem geraden Abschnitt 55b1 des Langlochs 55b ist eine in Längsrichtung der Schubstange 55 sich erstreckende, von der Bohrung 55a weg zeigende U-förmige Nut 55f vorhanden. Über der Nut 55f ist ein mit einer nach oben offenen Ausnehmung versehener Stützabschnitt 55g angeordnet. Die Schubstange 55 ist einstückig gefertigt.
(Stationäre Führung)
Wie aus 7 hervor geht, ist das Innenlager 84 von einer stationären Führung 44 umgeben. Die stationäre Führung 44 hat annähernd E-Form und erstreckt sich über den Kartuschenaufnahmeabschnitt 84a des Innenlagers 84 und das innere Ende der an der Seitenplatte 40 vorhandenen ersten Führungsschiene 40a hinaus.
Die stationäre Führung 44 ist in mehrere Abschnitt unterteilt, einen den Kartuschenhalteabschnitt 84a umgebenden Abschnitt 44a, gegen welchen bei eingesetzter Prozeßkartusche B die an dieser vorhandene Fläche 18c sich legt, einen Schwenkregulierabschnitt 44b, welcher in Kartuscheneinsetzrichtung hinter dem Kartuschenaufnahmeabschnitt 84a über dem Abschnitt 44a angeordnet ist und gegen welchen bei eingesetzter Prozeßkartusche B die an dieser vorhandene Fläche 18f sich legt, um die Prozeßkartusche B in der Bilderzeugungsstellung zu halten, und einen über dem Schwenkregulierabschnitt 44b angeordneten Abdeckelementführungsabschnitt 44c, welcher eine Komponente des Mechanismus zum Öffnen und Schließen des Trommelabdeckelements 12 bildet.
Wie aus 13 hervor geht, ist am mittleren der drei horizontal sich erstreckenden Abschnitte der E-förmigen stationären Führung 44 in Kartuscheneinsetzrichtung vor dem Kartuschenhalteabschnitt eine Spiraltorsionsfeder 45 angeordnet, welche das an der Prozeßkartusche B vorhandene Führungs-/Positionierelement 18a gegen den Kartuschenhalteabschnitt 84a drückt. Die mit der Seitenplatte 40 in Berührung gebrachte Fläche der stationären Führung 44 ist mit einer Ausnehmung 44d versehen. In der Ausnehmung 44d sind in Längsrichtung der Prozeßkartusche B ein Zapfen 44d1 zur Aufnahme des gewundenen Abschnitts der Spiraltorsionsfeder 45, eine Klaue 44d2 zum Halten eines Schenkels der Spiraltorsionsfeder 45 und eine Regulierklaue 44d3 sowie eine Regulierrippe 44d4 zum Regulieren der Lage des Funktionsarms 45c der Spiraltorsionsfeder 45 angeordnet.
Die stationäre Führung 44 ist in Übereinstimmung mit dem Schwenkregulierabschnitt, aber an der anderen Seite, mit einer Positionierrippe 44e1 versehen, welche in die an der rechten Seitenplatte 40 vorhandene Bohrung (nicht dargestellt) greift und diese Führung exakt an der Seitenplatte positioniert. An der Spitze der Positionierrippe 44e1 ist eine Klaue 44e2 vorhanden, welche das Trennen der stationären Führung 44 von der rechten Seitenplatte 40 verhindert. Die stationäre Führung 44 ist außerdem mit drei Klemmklauen 44f zum Halten dieser an der rechten Seitenplatte 40 und einer horizontales Gleiten der stationären Führung verhindern den Erhebung 44g versehen, so daß diese in der vorbestimmten Lage an der rechten Seitenplatte gehalten wird.
(Rahmen der Transportvorrichtung)
Wie aus 28 hervor geht, ist am Rahmen 90 der Transportvorrichtung ein Gleitlager für die Übertragungswalze 4 angeordnet, über welches das Aufzeichnungsmedium transportiert wird. Der Rahmen 90 weist über der linken Stirnseite der Übertragungswalze 4 in deren Achsrichtung einen Positionierabschnitt 90a auf, dessen Lage der Drehachse des großen Zahnrades 83 entspricht. Gegen den Positionierabschnitt 90a legt sich das an der Prozeßkartusche angeordnete Positionierelement 18a, so daß die Prozeßkartusche in der Bilderzeugungsstellung gehalten wird. Der Positionierabschnitt 90a und der nachfolgend beschriebene Druckarm 52 bilden die Vorrichtung zum exakten Positionieren der linken Seite der Prozeßkartusche B.
(Druckarm)
Wie aus den 14 und 15 hervor geht, ist an der linken Seitenplatte 40 ein Druckarm 52 angeordnet, welcher das Führungs-/Positionierelement 18a an der eingesetzten Prozeßkartusche B gegen den Abschnitt 90a gedrückt hält, wobei das Bewegen der Prozeßkartusche durch den dafür vorgesehenen Mechanismus mit der Schließbewegung des Abdeckelements 15 gekoppelt ist Der Druckarm 52 ist über den an diesem angeordneten, in die an der linken Seitenwand 40 vorhandene Bohrung 40g eingeführten Drehzapfen 52a drehbar gelagert. Der Druckarm 52 weist auch einen elastischen Anpreßabschnitt 52b auf, welchen durch die an der linken Seitenplatte 40 vorhandne flügelförmige Bohrung 40h gedrückt wird.
Auf dem Drehzapfen 52a ist eine Spiraltorsionsfeder 53 angeordnet, welche den Druckarm 52 nach oben gedrückt hält und dadurch verhindert, daß der elastische Anpreßabschnitt 52b in den Bereich des an der Prozeßkartusche B vorhandenen Positionierelements 18a gelangt.
An der Spitze des elastischen Abschnitts 52b ist ein Zapfen 52c angeordnet, welcher in den zweiten Nocken 50h an der Nockenplatte 50 ragt und Schwenken des Druckarms 52 ermöglicht. Der Druckarm 52 ist außerdem mit Klauen 52d1 und 52d2 versehen, welche neben der Basis des elastischen Abschnitts 52b bzw. dem Drehzapfen 52a angeordnet sind und zum Befestigen des Druckarms 52 an der linken Seitenplatte 40 dienen. Die Klauen 52d1 und 52d2 werden durch die flügelförmige Bohrung 40h und die schlüsselförmige Bohrung 40i an der linken Seitenplatte 40 gedrückt, spreizen sich wieder und verhindern ein Lösen des Druckarms 52 von der linken Seitenplatte 40.
Der Druckarm 52 ist nahe des Basis des Drehzapfens 52a außerdem versehen mit einer Ausnehmung 52e zur Aufnahme der genannten Spiraltorsionsfeder 53, einer Rippe 52f, welche ein Verrücken des Funktionsschenkels der Spiraltorsionsfeder 53 verhindert, einer Schutzrippe 52g, welche ausreichend stark ist, um die Spiraltorsionsfeder 53 im Schwenkbereich fast vollständig abzudecken, sobald deren durch den Abschnitt 40j der linken Seitenwand 40 gestützter stationärer Schenkel 53c fixiert ist, und eine vorübergehend wirkende Halterippe 52h, welche den stationären Schenkel 53c der Spiraltorsionsfeder 53 vor dem Befestigen am Abschnitt 40j vorübergehend gegen den Druckarm 52 gedrückt hält.
(Verriegelungsschalter)
Wie aus den 14 und 15 ebenfalls hervor geht, ist an der linken Seitenplatte 40 ein Verriegelungsschalter 54 schwenkbar befestigt. Der Verriegelungsschalter 54 drückt bei Beendigung des Schließens des Abdeckelements 15 einen auf einer Leiterplatte angeordneten Mikroschalter 91 (58). Mit dem Drücken des Mikroschalters 91 fließt Strom durch verschiedene, in der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes angeordnete Teile, um die Bilderzeugung auszulösen.
Der Verriegelungsschalter 54 weist einen Drehzapfen 54a, einen den Mikroschalter 91 betätigenden Hebel 54b, einen elastischen Abschnitt 54c, welcher bei Berührung durch die Fläche 50i an der Nockenplatte sich elastisch verformt, und eine Klaue 54d zum Befestigen des Verriegelungsschalters 54 an der Seitenplatte 40 auf. Die linke Seitenplatte 40 ist mit einer der Lage des Drehzapfens 54a übereinstimmenden Bohrung 40k und einer außerhalb des Arbeitsbereichs des Hebels 54b liegenden Öffnung 40l versehen.
(Montageverfahren)
Nachfolgend wird die Montage der genannten Komponenten beschrieben.
Das Befestigen der beweglichen Führung 41 an der Seitenplatte wird anhand der 5, 7, 15 usw. beschrieben. Zuerst werden die an der Spitze des zweiten Zapfens 41c vorhandenen Klauen 41c1 und 41c2 zum bogenförmigen Abschnitt 40b1 der zweiten Führungsschiene 40b ausgerichtet und durch diesen geschoben. Dann wird die bewegliche Führung 41 geschwenkt, damit die Klauen 41c1 und 41c2 in die Flansche der zweiten Führungsschiene 40b einrasten und ein Lösen des zweiten Zapfens 41c von der Seitenplatte 40 verhindern. Danach wird der erste Zapfen 41b an der beweglichen Führung 41 durch die erste Führungsschiene 40a geschoben. Schließlich wird die bewegliche Führung 41 zum geneigten Abschnitt 40a2 bewegt und ein das Lösen verhindernder Führungsanschlag 46 in die Durchgangsbohrung 41b2 am ersten Zapfen 41b gedrückt.
Wie aus 5 hervor geht, weist der Führungsanschlag 46 einen Boden 46a, einen von jedem Ende des Bodens rechtwinklig sich erstreckenden Schenkel 46c, einen in der Mitte des Bodens befestigten Zapfen 46a2 und einen auf diesem angeordneten, in die Durchgangsbohrung 41b2 passenden zylindrischen Abschnitt 46a1 auf.
Beim Einschieben des auf dem Zapfen 46a2 angeordneten zylindrischen Abschnitts 46a1 in die Durchgangsbohrung 41b2 gleitet die Klaue 41b1 hinter den zylindrischen Abschnitt 46a1, dessen Durchmesser größer ist als jener des Zapfens 46a2, so daß die beiden Schenkel 46c die Flansche der durch Abkanten geformten Führungsschiene 40a an der Seitenwand 40 berühren. Wenn der an der beweglichen Führung 41 angeordnete erste Zapfen 41b in den geneigten Abschnitt 40a2 der Führungsschiene 40a eingeführt wird, stimmt die Lage der Klaue 41b1 mit der Richtung überein, in welche dieser Abschnitt sich erstreckt. Dadurch wird die Montage nicht behindert. Selbst wenn bei dieser Konfiguration eine äußere Kraft auf die bewegliche Führung 41 wirken würde, bliebe durch die Wirkung der hinter den zylindrischen Abschnitt 46a1 eingerasteten Klaue 41b1 die Lage der beweglichen Führung zwischen den beiden Seitenwänden 40 und der Kontakt zwischen den Schenkeln 46c und den Flanschen der Führungsschiene erhalten.
Die Schenkel 46c sind wesentlich länger als die Flansche der ersten Führung 40a, so daß der Boden 46a des Führungsanschlags 46 nicht an den Flanschen schabt. Nach dem befestigen der beweglichen Führung 41 an der Seitenplatte 40 wird die in 8 dargestellte Nockenplatte 50 auf ähnliche Weise montiert.
Wenn die bewegliche Führung 41 an der Seitenplatte 40 befestigt ist und der an dieser angeordnete zweite Zapfen 41c den Boden des geraden Abschnitts 40b2 der Führungsschiene 40b berührt, sind die am zweiten Zapfen 41c angeordneten beiden Klauen 41c1 und 41c2 auf die Bohrung 40c gerichtet, deren Mitte mit der Drehachse der Nockenplatte 50 übereinstimmt.
Dadurch ist die Montageerleichterungsbohrung 50b3 zu dem an der beweglichen Führung 41 angeordneten zweiten Zapfen 41c ausgerichtet, so daß der Drehzapfen 50a in die Bohrung 40c gedrückt werden kann. Dabei kommt die Nockenplatte 50 mit der Seitenwand 40 in Berührung, da die Montageerleichterungsklaue 50e zum Montageerleichterungsabschnitt 40d1 der gekrümmten Bohrung 40d und die Montageerleichterungsbohrung 50b3 zum zweiten Zapfen 41 ausgerichtet ist.
In diesem Zustand wird die Nockenplatte 50 in Öffnungsrichtung des Abdeckelements 15 geschwenkt, wobei die vorübergehend wirkende Halterippe 50c die Rückseite der Klaue 41c1 des an der beweglichen Führung 41 angeordneten zweiten Zapfens 41c passiert, die Klauen 41c1 und 41c2 die Kante des Langlochs 50b berühren und die Montageerleichterungsklaue 50e hinter der gekrümmten Bohrung 40d einrastet. Damit ist die Nockenplatte 50 sicher an der Seitenplatte 40 befestigt.
Unter Beachtung der aus Herstellungsfehlern auftretenden Größenschwankung verschiedener Komponenten ist zwischen der mit der vorübergehend wirkenden Halterippe 50c versehenen Fläche und den an der Spitze des zweiten Zapfens der beweglichen Führung 41 angeordneten Klauen 41c1 und 41c2 ein Spalt vorhanden, so daß diese Rippe etwas höher sein sollte als dieser Spalt. In diesem Fall wird die vorübergehend wirkende Halterippe 50c von der Klaue 41c1 am zweiten Zapfen 41c erfaßt, so daß übermäßiges Schwenken der Nockenplatte 50 verhindert wird und somit die Montageerleichterungsbohrung 50b3 auf den zweiten Zapfen 41c ausgerichtet werden kann.
Die rechte Nockenplatte 50 wird wie folgt an der rechten Seitenplatte 40 befestigt. Zuerst wird die Schubstange 55 mit dem Kuppelnocken 85 verbunden und dann das Langloch 55b in der Schubstange 55 zu den am zweiten Zapfen 50g vorhandenen Klauen 50g1 und 50g2 ausgerichtet. Nun wird die rechte Nockenplatte 50 an der rechten Seitenplatte 40 befestigt und die Schubstange 55 geschwenkt, damit das Langloch 50b die Richtung schneidet, in welche die Klauen 50g1 und 50g2 sich erstrecken. Danach wird der Kuppelnocken 85 auf den zylindrischen Abschnitt 84b des Innenlagers 84 geschoben, um das Vierpunkt-Gelenk aus der Nockenplatte 50, dem Kuppelnocken 85 und der Schubstange 55 zu komplettieren.
Schließlich wird wie beschrieben die Nockenplatte 50 geschwenkt, um das Befestigen dieser und der beweglichen Führung 41 an der Seitenplatte 40 zu vervollständigen.
Nach dem Einsetzen der Spiraltorsionsfeder 45 in die an der stationären Führung 44 vorhandene Ausnehmung 44, wie in 13 dargestellt, werden die Positionierrippe 44e1 und die Klemmklauen 44f an der stationären Führung 44 zur Positionierbohrung (nicht dargestellt) bzw. zu den Aufnahmebohrungen (nicht dargestellt) an der rechten Seitenplatte 40 ausgerichtet und in diese eingeführt. Dann wird die stationäre Führung 44 bewegt, damit die Klaue 44e2 an der Positionierrippe 44e1 und die Klemmklauen 44f hinter den genannten Bohrungen einrasten. Gleichzeitig dringt die Gleitreguliererhebung 44g in die dafür vorgesehen Bohrung (nicht dargestellt), so daß die stationäre Führung 44 an der Seitenplatte 40 positioniert ist.
Vor dem Befestigen des Druckarms 52 an der linken Seitenplatte 40 wird die Spiraltorsionsfeder 53 an diesem angebracht (14 und 15).
Genauer ausgedrückt, der gewundene Abschnitt 53a der Spiraltorsionsfeder 53 wird auf den Drehzapfen 52a und der Funktionsschenkel 53b unter die Rippe 52f schoben. Dabei legt der stationäre Schenkel 53c sich gegen die an der Rückseite der Schutzrippe 52g vorhandene vorübergehend wirkende Stütze 52h.
Der Druckarm 52 ist so konfiguriert, daß dessen elastischer Abschnitt 52b zum breiteren Abschnitt, d.h. zum Boden der flügelförmigen Bohrung 40h, und die Klaue 52d2 zum breiteren Abschnitt 40i1 der schlüssellochförmigen Bohrung 40i ausgerichtet wird. Wenn der Druckarm 52 sich in dieser Stellung befindet, wird der über der Schutzrippe 52g liegende Federverankerungsabschnitt 40j sichtbar.
Beim Befestigen des Druckarms 52 in dieser Stellung wird der an der Spitze festgehaltene stationäre Arm 53c der Spiraltorsionsfeder 53 von der vorübergehend wirkenden Stütze 52h unter den Federverankerungsabschnitt 40j geschoben. Dabei entspannt sich die Spiraltorsionsfeder 53 und schwenkt den Druckarm 52 nach oben, so daß die an der Basis des elastischen Anpreßabschnitts 52b angeordnete Klaue 52d1 und die neben dem Drehzapfen 52a angeordnete Klaue 52d2 hinter der flügelförmigen Bohrung 40h bzw. der schlüssellochförmigen Bohrung 40i einrasten und somit die Montage des Druckarms 52 beendet ist.
Während dieses Vorgangs wird von der Spiraltorsionsfeder 53 der Druckarm 52 nach oben geschwenkt, bis der Abschnitt 52b3, d.h. die Spitze des elastischen Anpreßabschnitts 52b das obere Ende 40h2 der flügelförmigen Bohrung 40h berührt, so daß die an der Basis des elastischen Abschnitts 52b vorhandne Fläche 52b2 über den Bewegungsweg des an der Prozeßkartusche B angeordneten Führungselements 18a hinaus nach oben sich bewegen kann und den Druckarm 52 in die Wartestellung bringt. Wenn der Druckarm 52 sich der Wartestellung nähert, gleitet der stationäre Schenkel 53c der Spiraltorsionsfeder 53 hinter die am Druckarm angeordnete Schutzrippe 52g.
Nach dem Befestigen verschiedener Komponenten an der linken und der rechten Seitenplatte 40 werden verschiedene Einheiten, zum Beispiel der vorher mit der Transportvorrichtung 3, der Übertragungswalze 4, der Fixiervorrichtung 5 usw. bestückte Transportvorrichtungsrahmen 90, das optische System 1 und andere Einheiten an diese montiert. Danach erfolgt die Montage weiterer Teile einschließlich des Abdeckelements 15, um das Bilderzeugungsgerät zu komplettieren.
In der Montageendphase wird der breite Abschnitt 40h1 der flügelförmigen Bohrung 40h an der linken Seitenplatte 40 vom Positionierabschnitt 90a am Transportvorrichtungsrahmen 90 bedeckt, damit nach Vervollständigung des Bilderzeugungsgerätes der Druckarm sich nicht lösen kann.
Zum Befestigen des Abdeckelements 15 wird durch elastisches Verformen der beiden Gelenke 15b in Längsrichtung der Pro zeßkartusche B der an diesen angeordnete Zapfen 15a in die entsprechende der an der vorderen Führung 43 vorhandenen Bohrung 43a gedrückt. Die vordere Führung 43 ist an der linken und der rechten Seitenplatte 40 befestigt.
Nachfolgend wird das Befestigen der Verbindungsplatte 51 an der Nockenplatte 50 und dem Abdeckelement 15 beschrieben.
Bei geöffnetem Abdeckelement 15, wie zum Beispiel in 27 dargestellt, sind der Verbindungszapfen 50d an der Nockenplatte 50 und die Verbindungsbohrung 15c am Abdeckelement 15 sichtbar. Zum Befestigen der Verbindungsplatte 51 am Nockenelement 50 wird diese in die Stellung gebracht, in welcher die Nut 51a1 in der Bohrung 51a zur Klaue 50d1 am Verbindungszapfen 50d ausgerichtet ist, um die Bohrung 51a auf den Verbindungszapfen 50d schieben zu können. Dann wird die Verbindungsplatte 51 geschwenkt, um den Zapfen 51b in die Verbindungsbohrung 15c am Abdeckelement 15 zu drücken. Dabei rastet die am Verbindungszapfen 51 vorhandene Klaue 15d1 hinter der Verbindungsbohrung 15c ein. Mit dem Schwenken der Verbindungsplatte 51 wird die Nut 51a1 aus dem Bereich der Klaue 50d1 gebracht. Somit verhindern die beiden Klauen ein Lösen der Verbindungsplatte 51 von der Nockenplatte 50 und vom Abdeckelement 15.
Die Nockenplatte 50 und das Abdeckelement 15, welche schwenkbar an der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes befestigt sind, bilden zusammen mit der an diesen befestigten Verbindungsplatte 51 ein Vierpunkt-Gelenk. Durch diese Konstruktion ergibt sich ein Mechanismus, welcher in der ersten Hälfte des Schließens und der letzten Hälfte des Öffnens des Abdeckelements 15 die Nockenplatte 50 und über diese die bewegliche Führung 41 bewegt.
(Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche in die bzw. aus der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes)
Nachfolgend wird anhand der 16 bis 25 das von der Bedienperson durchführbare Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche in die bzw. aus der Hauptbaugruppe des mit einem entsprechenden Mechanismus ausgerüsteten Bilderzeugungsgerätes beschrieben.
Bei vollständig geöffneter Abdeckung 15 kann durch die freigelegte Öffnung W die Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe A des Bilderzeugungsgerätes eingesetzt und aus dieser entfernt werden. In diesem in 16 dargestellten Zustand ist die bewegliche Führung 41 diagonal nach unten geneigt. An der rechten und der linken Seitenplatte 40 ist vorn eine Hilfsführung 42 befestigt. Die beiden Hilfsführungen sind symmetrisch zueinander angeordnet.
Wie aus 17 deutlicher zu erkennen ist, hat jede der beiden Hilfsführungen 42 einen mit dem hinteren Ende der beweglichen Führung 41 verbundenen Abschnitt 42a und einen bündig zur oberen Führungsfläche 41a6 der beweglichen Führung 41 verlaufenden und diese praktisch berührenden Regulierabschnitt 42b.
Der Abschnitt 42a hat eine an die Führungsfläche 41a2 grenzende vordere Führungsfläche 42a1, eine an diese sich anschließende, aber weniger als diese geneigte 42a1, annähernd horizontal sich erstreckende Einsetzfläche 42a2 und eine unter der vorderen Führungsfläche 42a1 und der Einsetzfläche 42a2 liegende, steiler als die vordere Führungsfläche 42a1 verlaufende, zur Bodenfläche der beweglichen Führung 41 sich erstreckende Bodenfläche 42a3.
Der Regulierabschnitt 42b hat eine prinzipiell in die Fläche 41a6 übergehende und bündig mit dieser verlaufende obere Regulierfläche 42b1 und eine von dieser diagonal nach oben sich erstreckende, annähernd parallel zur Bodenfläche 42a3 verlaufende obere Einsetzfläche 42b2.
Die Seite 43b der vorderen Führung 43 hat eine annähernd parallel zur Führungsflüche 41a2 der beweglichen Führung 41 sich erstreckende, etwas steiler als diese verlaufende Fläche 43b1 und eine horizontal an diese sich anschließende, zum Abdeckelement 15 hin erstreckende Fläche 43b2.
Bei geöffnetem Abdeckelement 15 sind durch die Öffnung W die an der Innenfläche der linken und der rechten Seitenplatte 40 vorhandenen zwei Führungsnuten, d.h. obere Führungen G1 und untere Führungen G2 sichtbar. Die oberen Führungen G1 sind wegen der Konfiguration der beiden Flächen 42a2 und 42b2 an der Einsetzseite breiter und werden vom Regulierabschnitt 42b und Kartuschenstützabschnitt 42a der Hilfsabdeckung 42 sowie von der beweglichen Führung 41 gebildet und erstrecken sich in Kartuscheneinsetzrichtung diagonal nach unten. Die unteren Führungen G2 sind wegen der Konfiguration der Flächen 42a3 und 42a2 breiter und werden vom Kartuschenstützabschnitt 42a, der beweglichen Führung 41 sowie der Seite 43b gebildet und erstrecken sich in Kartuscheneinsetzrichtung ebenfalls diagonal nach unten.
Wie aus 10 hervor geht, sind die Zapfen 15a an der Bodenseite des Abdeckelements 15 angeordnet. Das heißt, das Abdeckelement 15 wird nach unten geschwenkt, damit die Verstärkung 16 die Öffnung W freilegt. Die Verstärkung 16 weist zwei lose führende Erhebungen 16a auf, welche sich in Kartuscheneinsetzrichtung diagonal nach unten erstrecken.
Wie bereits erwähnt, weist die Prozeßkartusche B an jeder Stirnseite des Rahmens CF ein Positionierelement 18a, dessen Achse mit der Drehachse des der lichtempfindlichen Trommel 7 übereinstimmt, paarig angeordnete, in Kartuscheneinsetzrichtung oder Kartuschenentfernungsrichtung sich erstreckende Führungselemente 18b in Form von Rippen und auf der nach unten gerichteten Fläche des Entwickelrahmens 10f nahe jeder Stirnseite eine Erhebung 10f3 auf.
Zum Einsetzen der Prozeßkartusche B durch die Öffnung W werden die an dieser angeordneten Führungselemente 18b und Führungs-/Positionierelemente 18a zu den oberen und den unteren Führungen G1 bzw. G2 ausgerichtet. Dann wird die Prozeßkartusche B nach unten geschoben, bis jede der beiden Führungselemente 18b das untere Ende der jeweiligen Führungsnut 41 an der beweglichen Führung 41 berührt. Bei diesem Vorgang regulieren die Erhebungen 16a an der Verstärkung 16 die Lage der Prozeßkartusche B an der Öffnung W bis zu einem bestimmten Grad; mit anderen Worten, die Erhebungen dienen als grobe Führungen für die Führungselemente 18b und Führungs-/Positionierelemente 18a an der Prozeßkartusche B beim Einsetzen in die oberen und die unteren Führungen G1 bzw. G2. Genauer ausgedrückt, der Abstand h1 zwischen der locker führenden Fläche 16a1 und dem höchsten Punkt der Einsetzführungsfläche 42a2 auf der zur Abdeckung 15 gerichteten Seite und der Abstand h2 zwischen der nach unten gerichteten Fläche des Entwickelrahmens 19f und dem Schnittpunkt der Bodenfläche 18b1 mit der hinteren Fläche 18b2 des Führungselements 18b genügen der Beziehung
h1 < h2.
Außerdem genügt der Abstand h3 vom höchsten Punkt der Einsetzführungsfläche 42a2 zum höheren Punkt der horizontalen Fläche 43a2 an der Seitenführung 43b und der Abstand h4 vom Schnittpunkt zwischen der Bodenfläche 18a1 und der Endfläche 18b2 des Führungselements 18b zur Bodenfläche des Führungs-/Positionierelements 18a der Beziehung
h3 < h4.
Wenn unter diesen Gegebenheiten die Prozeßkartusche B eingesetzt wird und der Boden des Entwickelrahmens 10f der locker führenden Fläche 16a1, d.h. der Vorderseite der Erhebung 16a folgt, werden die Führungselemente 18b und die Führungs-/Positionierelemente 18a sofort in die oberen und die unteren Führungen G1 bzw. G2 geleitet, wie in den 17 und 18 dargestellt. In dieser Lage wird die Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes eingesetzt oder kann von der Bedienperson aus dieser entfernt werden.
Bevor das Führungselement 19b auf der Fläche 41a2 der beweglichen Führung 41 zu gleiten beginnt, bleibt die Erhebung 16a in Berührung mit dem hinteren Ende des Entwickelrahmens 10f und hält die Prozeßkartusche B in Einsetzrichtung nach unten gekippt, so daß diese durch Eigengewichte leicht in die Führungsnut 41a an der beweglichen Führung 41 gleiten kann, wie aus 19 ersichtlich ist.
Damit die Bedienperson die Prozeßkartusche B gut ergreifen und einen Papierstau beseitigen kann, wurden die Erhebungen 16a nahe den Stirnseiten der Verstärkung 16 angeordnet und relativ hoch ausgeführt. Mit anderen Worten, diese Konstruktion ermöglicht bei geöffnetem Abdeckelement 15 leichtes Einsetzen der Prozeßkartusche B und leichten Zugang in das Innere des Bilderzeugungsgerätes durch die freigelegte Öffnung W.
Nachfolgend wird anhand von 22 die Beziehung zwischen den Erhebungen 16a und der Prozeßkartusche B in deren Längsrichtung im Bereich der Öffnung W beschrieben.
Wenn der Abstand zwischen den Außenseiten der an der Verstärkung 16 vorhandnen Erhebungen 16a mit L1, der Abstand zwischen der Außenfläche der linken Erhebung 16a und der Innenfläche der linken Hilfsführung mit L2, der Abstand zwischen der Außenfläche der rechten Erhebung und der Innenfläche der rechten Hilfsführung mit L3, der Innenabstand zwischen den Innenseiten an der Prozeßkartusche B angeordneten beiden Vorsprünge 10f3 mit l1, der Abstand zwischen der Innenseite der linken Erhebung und der linken Wand des Kartuschenrahmens CF mit l2 und der Abstand zwischen der Innenseite der rechten Erhebung und der Seitenwand des Kartuschenrahmens CF mit l3 bezeichnet wird, gelten folgende Beziehungen: L1 < l1 (1) L2 ≈ l2 + (l1 – L1)/2 + ((L1 + L2 + L3) – (l1 + l2 + l3))/2 (2) L3 ≈ l3 + (l1 – L1)/2 + ((L1 + L2 + L3) – (l1 + l2 + l3))/2. (3)
Da gemäß der Beziehung (1) die beiden Erhebungen 16a an der Verstärkung 16 zwischen die beiden Vorsprünge 10f3 am Entwickelrahmen 10f passen, ist aus dieser Beziehung und aus den Näherungsgleichungen (2) und (3) ersichtlich, daß die Prozeßkartusche B in Längsrichtung gut zur Öffnung W ausgerichtet werden kann.
Wie bereits erwähnt, sind in Kartuscheneinsetzrichtung die vordere Führungsfläche, d.h. die Bodenfläche der oberen Führung G1, und die Führungsfläche 41a2 nach unten geneigt, während das hintere Ende des Führungselements 18b sich über den Schwerpunkt der Prozeßkartusche B hinaus erstreckt. Wenn die Führungselemente 18b und die Führungs-/Positionierelemente 18a über die Erhebungen 16b der beschriebenen Konfiguration in die oberen bzw. die unteren Führungen G1 und G2 eingesetzt werden, schwenkt die Prozeßkartusche B durch ihr Eigengewicht automatisch und wird in die bewegliche Führung 41 geleitet.
Wie aus 19 hervor geht, ist die Fläche 43b1 an der Seitenführung 43b, d.h. der Boden der Führung G2, etwas mehr geneigt als die Führungsfläche 41a2. Dadurch verläßt beim Weitergleiten der Prozeßkartusche in das Bilderzeugungsgerät das Führungs-/Positionierelement 18a die geneigte Fläche 43b1 der Seitenführung 43b. Aus diesem Grund ist der Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche B so konstruiert, daß beim Einsetzen der Prozeßkartusche B durch die Öffnung W das Führungselement 18b von der beweglichen Führung 41 aufgenommen wird.
Wie aus 20 hervor geht, kommt beim Weitergleiten der Prozeßkartusche B in das Bilderzeugungsgerät die Stirnfläche 18b2 des von der beweglichen Führung 41 aufgenommenen Führungselements 18b mit der geneigten oberen Fläche 41a7 der beweglichen Führung 41 in Berührung. Die Stirnfläche 18b2 des Führungselements 18b ist gekrümmt und glatt, und das hinter Ende der geneigten oberen Fläche 41a7 geht in die tiefer als Führungsfläche 41a2 liegende, als Aufnahme dienende Fläche 41a1 über. Deshalb verändert sich die Lage der in der Führungsnut 41a entlang der Fläche 41a7 geführten Prozeßkartusche B ständig, bis die Stirnfläche 18b2 des an der Prozeßkartusche angeordneten Führungselements 18b das hintere Ende der Aufnahme 41a1 berührt, wie in 21 dargestellt. Wie aus der bisherigen Beschreibung hervor geht, gleitet die von der Bedienperson auf die bewegliche Führung 41 gelegte Prozeßkartusche B auf der Führung diagonal nach unten in das Bilderzeugungsgerät.
Wenn, wie in den 20 und 21 dargestellt, die Neigung der Prozeßkartusche B zunimmt, kommt die Bodenfläche 10f4 des Entwickelrahmens 10f in Berührung mit dem Ende der an der vorderen Führung 43 vorhandenen Rippe 43c und gleitet entlang dieser in die Hauptbaugruppe.
Der Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche ist so konstruiert, daß nach Beendigung des Einsetzens der Prozeßkartusche B in die bewegliche Führung 41 der Berührungspunkt zwischen der Bodenfläche 10f4 des Entwickelrahmens 10f und der Rippe 43c vor dem Schwerpunkt der Prozeßkartusche liegt und somit der den hinteren Teil der Prozeßkartusche bildende Entwickelrahmen 10f angehoben wird. Nach dem Einschieben der Prozeßkartusche B durch die Öffnung W wird die Endfläche 18b2 am Führungselement 18b vom Ende der Haltefläche 41a1 in der Führungsnut 41a und die Bodenfläche 10f4 des Entwickelrahmens 10f von der an der vorderen Führung 43 angeordneten Rippe 43c gestützt, wie in 21 dargestellt. Dadurch zeigt die Kante 18b3 am Führungselement 18b nach oben. Die Rippe 43c ist so konstruiert, daß die Kante 18b3 an die Fläche 41a2 der beweglichen Führung 41 grenzt.
Nachfolgend wird auf die Neigung der Führungsfläche 41a2 näher eingegangen.
Wenn die Führungsfläche 41a2 zu wenig geneigt ist, kann die Prozeßkartusche B nicht durch Eigengewicht nach unten gleiten, sondern muß von der Bedienperson geschoben werden. Wenn aber die Führungsfläche 41a2 zu stark geneigt ist, gleitet die Prozeßkartusche B nach dem Loslassen durch die Bedien person zu schnell in die Hauptbaugruppe 14. Dadurch kann die Prozeßkartusche B beim Auftreffen auf den tiefsten Punkt in der beweglichen Führung 41 stoßartig belastet werden, so daß die Gefahr einer Beschädigung der Prozeßkartusche und/oder der Hauptbaugruppe besteht. Deshalb sollte die Neigung der Führungsfläche 41a2 zur Horizontalen 15 bis 50 Grad betragen. Bei dieser Ausführungsform hat die Führungsfläche 41a2 eine Neigung von etwa 26 zur Horizontalen.
Wie bereits erwähnt, wird die Prozeßkartusche B ab dem Punkt (erste Stellung) in die bewegliche Führung 41 eingesetzt, an welchem die Führungsfläche 41a2 der Führungsnut 41a und die vordere Führungsfläche 42a1 der Hilfsführung 42 zusammentreffen. Wenn dann die Prozeßkartusche B die Stelle, an welcher die Führungsfläche 41a2 und die Führungsfläche 42a1 zusammentreffen, überschreitet, schneitet die Kartuscheneinsetzrichtung X die Richtung des von der Transportvorrichtung 3 transportierten Aufzeichnungsmediums 2, so daß die bewegliche Führung 41 in die erste Stellung kippt. Der Grund dafür ist aus 27 ersichtlich. Wenn die Abdeckung 15 vollständig geöffnet ist, befindet der zweite Zapfen 41c an der beweglichen Führung 41 sich am Ende des geraden Abschnitts 50b1 des Langlochs (der Nut) 50b und der erste Zapfen 41b sich an dem auf das Abdeckelement 15 gerichteten Ende der ersten Führungsschiene 40a.
Bei dieser Ausführungsform ist die bewegliche Führung 41 des Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche an das Öffnen und Schließen des Abdeckelements 15 gekoppelt. Wenn die bewegliche Führung 41 so konstruiert ist, daß diese am hinteres Ende (auf das Abdeckelement gerichtetes Ende) von der Prozeßkartusche B berührt und somit in den Innenraum des Bilderzeugungsgerätes gedrückt wird, kann das an der Prozeßkartusche B vorhandene Führungselement 18b nicht von der Führungsnut 41a an der beweglichen Führung 41 aufgenommen werden. Deshalb ist bei dieser Ausführungsform vor der beweglichen Führung 41 die Hilfsführung 42 an der Seitenplatte 40 befestigt, deren Stützabschnitt 42a mit dem hinteren Ende der beweglichen Führung 41 zusammentrifft. Die Hilfsführung 42 gewährleistet sicheres Gleiten des an der Prozeßkartusche B vorhandenen Führungselements 18b in die Führungsnut 41a an der beweglichen Führung 41.
Der Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche B ist auch so konstruiert, daß die Prozeßkartusche in die beim Öffnen und Schließen des Abdeckelements 15 betätigte bewegliche Führung 41 eingesetzt werden kann. Wenn die Abdeckung 15 nur teilweise geschlossen ist, befindet die bewegliche Führung 41 sich im Innenraum des Bilderzeugungsgerätes, so daß zwischen dieser und dem an der Hilfsführung 42 vorhandenen Stützabschnitt 42a ein Spalt gebildet wird. Bei nur wenig geschlossenem Abdeckelement 15 ist dieser Spalt so klein, daß das Führungselement 18b problemlos über den Stützabschnitt 42a auf die bewegliche Führung 41 gleiten kann. Wenn dieser Spalt aber eine bestimmte Größe überschritten hat, kann das an der Prozeßkartusche vorhandene Führungselement 18a nicht von der Führungsnut 41a an der beweglichen Führung 41 aufgenommen werden. Wenn dieser Spalt noch größer wird, gleitet das Führungselement 18b durch diesen Spalt zu einer falschen Stelle innerhalb des Bilderzeugungsgerätes.
Deshalb ist bei dieser Ausführungsform die Stütze 16 mit den Erhebungen 16a versehen, welche bei nur teilweise geschlossenem Abdeckelement 15 das Einsetzen der Prozeßkartusche B verhindern.
Mit anderen Worten, bei einer bestimmten Stellung des Abdeckelements 15 befindet die Erhebung 16a sich nahe am Regulierabschnitt 42b, so daß der zwischen beiden gebildete zu kleine Spalt das Einsetzen der Prozeßkartusche B verhindert. Dieser Zustand ist in 23 dargestellt.
Bei dem in 24 dargestellten Zustand, d.h. bei teilweise geschlossenem Abdeckelement 15, ragt die Erhebung 16a in den für das Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche vorgesehenen normalen Pfad und die Fläche 16a1 an der Erhebung 16a ist zur Horizontalen stark geneigt, doch das Einschieben der Prozeßkartusche B ist noch möglich. Das heißt, das Einschieben der Prozeßkartusche B ist nur unter einem größeren als dem normalen Winkel möglich.
Bei nur teilweise geschlossenem Abdeckelement 15 trifft die Führungsfläche 41a2 der beweglichen Führung 41 nicht auf die Führungsfläche 42a2 der Hilfsführung 42. Wenn in diesem Zustand die Prozeßkartusche B steiler als normal in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes geschoben wird, so daß deren Bodenfläche der Führungsfläche 16a1 an der Erhebung 16a folgt, kommt die Stirnfläche 18b2 des Führungselements 18b mit dem hinteren Ende 41e der beweglichen Führung 41 in Berührung. In diesem Moment berührt das Führungs-/Positionierelement 18a die geneigte Fläche 43b1 der Seitenführung 34b und die Bodenfläche des Entwickelrahmens 10f die Erbung 16a an der Stütze 16. Dadurch wird die Lage der Prozeßkartusche B reguliert.
Wenn das Abdeckelement 15 aus der Stellung mit drei (sechs) Berührungspunkten, d.h. dem Berührungspunkt zwischen dem vorderen Ende 18b2 des Führungselements 18b und dem hinteren Ende 41e der beweglichen Führung 41, dem Berührungspunkt zwischen dem Führungs-/Positionierelement 18a und der ge neigten Fläche 43b1 der Seitenführung 43 und dem Berührungspunkt zwischen der Bodenfläche des Entwickelrahmens 10f und der Erhebung 16a, weiter geschlossen wird und dadurch die Erhebung 16a an der Stütze nach oben schwenkt, gleitet die bewegliche Führung 41 in das Bilderzeugungsgerät. Dadurch wird die Prozeßkartusche B entgegen Uhrzeigerrichtung geschwenkt, so daß die obere Kante an der lotrechten Fläche 18b5 des Führungselements 18b die Führungsfläche 42b2 an der Hilfsführung 42 berührt und dadurch das Abdeckelement 15 nicht weiter geschlossen werden kann. Dieser Zustand ist in 25 dargestellt. Mit anderen Worten, aus einer bestimmten Stellung des Abdeckelements bei eingeschobener Prozeßkartusche B kann dieses nicht weiter in Schließrichtung geschwenkt werden, so daß ungeeignetes Einsetzen der Prozeßkartusche verhindert wird.
Aus dieser Stellung kann das Abdeckelement aber wieder in Öffnungsrichtung bewegt werden, um die eingeklemmte Prozeßkartusche freizugeben und aus der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes zu ziehen. Genauer ausgedrückt, mit dem Schwenken des Abdeckelements 15 in Öffnungsrichtung wird die bewegliche Führung 41, gegen das vordere Ende 18b2 des Führungselements 18b gedrückt, zur Öffnung W gezogen und dadurch die Prozeßkartusche B nach oben bewegt. Beim Weiterschwenken des Abdeckelements 15 in Öffnungsrichtung wird der erwähnte Spalte zwischen der Führungsfläche 41a1 an der beweglichen Führung 41 und der vorderen Führungsfläche 42a1 an der Hilfsführung 42 kleiner, so daß das Führungselement 18b über diesen Spalt in die Führungsnut 41a gleitet und die Prozeßkartusche nun richtig eingesetzt werden kann.
(Wirkungsweise des Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche)
(Bewegen der mit der Abdeckung gekoppelten beweglichen Führung)
Nachfolgend wird anhand der 26 bis 49 die Bewegung der beweglichen Führung 41 mit darauf ruhender Prozeßkartusche in der ersten Hälfte der Schließbewegung des Abdeckelements 15 beschrieben. Die 26, 27 und 28 beziehen sich auf den gleichen Zeitpunkt des Bewegens der beweglichen Führung 41. Das trifft auch zu auf die 29, 30 und 31, die 32, 33 und 34, die 35, 36 und 37, die 38, 39 und 40, die 41, 42 und 43, die 44, 45 und 46 sowie die 47, 48 und 49. Die 26, 29, 32, 35, 38, 41, 44 und 47 zeigen das Bewegen der Prozeßkartusche B entlang der rechten Seitenplatte von der Innenseite des Bilderzeugungsgerätes aus gesehen, die 27, 30, 33, 36, 39, 42, 45 und 48 das Bewegen der Prozeßkartusche B entlang der rechten Seitenplatte von der Außenseite des Bilderzeugungsgerätes aus gesehen, die 28, 31, 34, 37, 40, 43, 46 und 49 das Bewegen der Prozeßkartusche B entlang der linken Seitenplatte von der Außenseite des Bilderzeugungsgerätes aus gesehen.
Wie aus den 28 bis 49 hervor geht, wird beim Schließen des Abdeckelements 15 durch Schwenken um den Zapfen 51a die über die Verbindungsplatte 51 an dieses gekoppelte Nockenplatte 50, welche zusammen das Vierpunkt-Gelenk bilden, ebenfalls geschwenkt. Dadurch wird der an der beweglichen Führung 41 angeordnete zweite Zapfen 41c vom oberen Ende des geraden Abschnitts 50b2 der in der Nockenplatte 50 vorhandenen Nut 50b entlang des ersten gekrümmten Abschnitts 40b1 der zweiten Führungsschiene 40b bewegt.
Wie bereits erwähnt, entspricht der Krümmungsmittelpunkt des ersten Abschnitts 40b1 der Drehachse 50a der Nockenplatte 50, während der Radius des ersten gekrümmten Abschnitts 40b1 kleiner ist als der Abstand zwischen der Drehachse 50a und der Oberseite des geraden Abschnitts 50b2 der in der Nockenplatte 50 vorhandenen Nut 50b. Deshalb bleibt der an der beweglichen Führung 41 angeordnete zweite Zapfen 41c in dem vom ersten gekrümmten Abschnitt 40b1 der zweiten Führungsschiene 40b und vom geraden Abschnitt 50b2 der in der Nockenplatte 50 vorhandenen Nut 50b umgebenen Raum und wird beim Schwenken der Nockenplatte 50 in diesem bewegt. Folglich wird der an der beweglichen Führung 41 angeordnete zweite Zapfen 41c in Einsetzrichtung X der Prozeßkartusche B entlang des horizontalen Abschnitts 40a1 der ersten Führungsschiene 40a ebenfalls nach innen bewegt.
Wenn die Prozeßkartusche B auf der beweglichen Führung liegt, berührt das an dieser angeordnete Führungselement 18b das hintere Ende der in der beweglichen Führung 41 vorhandnen Führungsnut 41a und die Bodenfläche des Entwickelrahmens 10f die an der vorderen Führung 43 vorhandene Rippe 43c, wie aus 21 hervor geht.
Mit dem Weiterbewegen der beweglichen Führung 41 wird auch die auf dieser ruhende Prozeßkartusche B in das Bilderzeugungsgerät geschoben. Dabei wird die Bodenfläche 10f4 des Entwickelrahmens 10f von der Rippe 43c abgehoben und somit die Prozeßkartusche B über die Unterseite 18b1 des an dieser angeordneten Führungselements 18b nach und nach von der Fläche 41a1 an der beweglichen Führung 41 gestützt (29).
Wie aus den 29 bis 47 hervor geht, wird die bewegliche Führung 41 mit dem auf deren Fläche 14a1 ruhenden, an der Prozeßkartusche B vorhandenen Führungselement 18b in das Bilderzeugungsgerät bewegt und dabei in Uhrzeigerrichtung geschwenkt. Obwohl dabei auch die Prozeßkartusche in Uhrzeigerrichtung geschwenkt wird, bleibt die Bewegungsrichtung der in dieser angeordneten lichtempfindlichen Trommel 7 annähernd horizontal. Mit dem Bewegen und der Lageänderung der beweglichen Führung 41 dreht sich der auf dem ersten Zapfen 41b angeordnete Anschlag 46, da die Innenfläche an dessen Schenkel 46c mit der Außenseite des Flansches der durch Abkanten erzeugten ersten Führungsschiene 40a in Berührung bleibt.
An der rechten Seite, an welcher die Antriebskraft von der Hauptbaugruppe auf die Prozeßkartusche B übertragen wird, ist auch die Spiraltorsionsfeder 45 angeordnet, welche die Prozeßkartusche B in der zum Ankuppeln erforderlichen Lage hält. Das heißt, die Spiraltorsionsfeder 45 hält das an der Prozeßkartusche B angeordnete Führungs-/Positionierelement 18a gegen den Halteabschnitt 84a gedrückt, damit der an der Prozeßkartusche vorhandene Antriebskraftaufnahmeabschnitt mit dem in der Hauptbaugruppe angeordneten Antriebskraftübertragungsabschnitt gekuppelt werde kann, während die Feder 4s die Übertragungswalze 7 gegen die lichtempfindliche Trommel 7 gedrückt hält.
Wie aus 38 hervor geht, wird durch die Schließbewegung des Abdeckelements 15 die Prozeßkartusche B weiter in das Bilderzeugungsgerät geschoben und allmählich in die horizontale Lage gebracht. Dabei kommt an der rechten Seite des Gerätes die periphere Fläche des Führungs-/Positionierelements 18a mit dem Abschnitt 45c1 an dem in der Ausnehmung 44d der stationären Führung 44 gehaltenen Funktionsschenkel 45c der Spiraltorsionsfeder 45 in Berührung und wird entgegen Kartuscheneinsetzrichtung ausgelenkt.
Wie bereits beschrieben, ist die Haltefläche 41a1 an der beweglichen Führung 41 länger als die Bodenfläche 18b1 des Führungselements 18b. Wenn nun das Abdeckelement 15 aus der oben beschriebenen Stellung weiter in Schließrichtung geschwenkt wird, hält die Spiraltorsionsfeder 45 die Prozeßkartusche B zurück, wie aus 38 zu erkennen ist. Dadurch gleitet das Führungselement 18b auf der Fläche 41a1 innerhalb der Nut an der beweglichen Führung 41, bis dessen Bodenkante 18b3 am hinteren Ende die lotrechte Fläche 41a3 der Führungsnut 41a berührt.
Beim Weiterschwenken des Abdeckelements 15 in Schließrichtung drückt die lotrechte Fläche 41a3 gegen die Bodenkante 18b3, so daß der Funktionsschenkel 45c der Spiraltorsionsfeder 45 elastisch nach oben aus dem Bewegungsweg des Führungs-/Positionierelements 18a gebogen wird. Dadurch kann die Prozeßkartusche B tiefer in das Bilderzeugungsgerät geschoben werden (41).
Sobald das Führungs-/Positionierelement 18a den gebogenen Abschnitt 45c2 der Spiraltorsionsfeder 45 passiert, drückt die gespannte Feder diesen in den Aufnahmeabschnitt 84a am Innenlager 84 (44). Wie aus 44 hervor geht, berührt bei dieser Ausführungsform der gebogene Abschnitt 45c2 am Funktionsschenkel 45c der Spiraltorsionsfeder 45 die periphere Fläche des Führungs-/Positionierelements 18a. Um beim Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche B in das bzw. aus dem Bilderzeugungsgerät ein plastisches Verformung des über das Führungs-/Positionierelement 18a gleitenden Federabschnitts 45c2 zu verhindern, muß der Krümmungsradius dieses Abschnitts relativ groß (etwa 3–4 mm) gewählt werden.
Um beim Hochbiegen des Abschnitts 45c2 durch das Führungs-/Positionierelement 18a ein Abgleiten des Funktionsschenkels 45c von der vorgegebenen Stelle zu verhindern, ist die Ausnehmung 44d an der stationären Führung 44 mit einer Regu lierklaue 44d3 und einer Regulierrippe 44d4 versehen, welche über den an den gebogenen Abschnitt 45c2 sich anschließenden Endabschnitt die Bewegung des Funktionsschenkels 45c in Längsrichtung der Prozeßkartusche B verhindern. Durch diese Konstruktion verformt der Funktionsschenkel 45c sich innerhalb des von der Bodenfläche der Ausnehmung 44d, der Regulierklaue 44d3 und der Regulierrippe 44d4 definierten Raums, aber nicht in Längsrichtung der Prozeßkartusche B. Der Funktionsschenkel 45c der Spiraltorsionsfeder 45 hält das Führungs-/Positionierelement 18a mit einer vorbestimmten Kraft (etwa 0,98 bis 4,9 N) gegen den Aufnahmeabschnitt 84a gedrückt.
Nahe dem Punkt, welchen das die Spiraltorsionsfeder 45 verformende Führungs-/Positionierelement 18a passiert, bewegt der an der beweglichen Führung 41 angeordnete erste Zapfen 41b sich vom horizontalen Abschnitt 40a1 zum geneigten Abschnitt 40a2 der ersten Führungsschiene 40a (38–44). Während des Bewegens des ersten Zapfens 41b entlang des horizontalen Abschnitts 40a1 der ersten Führungsschiene 40a wird die lichtempfindliche Trommel 7 nahezu horizontal bewegt. Wenn der erste Zapfen 41b dann entlang dem diagonal zur Kartuscheneinsetzrichtung nach unten geneigten Abschnitts 40a2 gleitet, wird die lichtempfindliche Trommel 7 in die mit dem Bezugszeichen Dr gekennzeichnete, der Übertragungswalze 4 gegenüber liegende Stellung gebracht (44).
Durch diese Konstruktion, d.h. durch die Vergrößerung des Winkels zwischen der Richtung Tr (44), in welche die Feder 4s die Übertragungswalze 4 nach oben drückt, und der Richtung, in welche die lichtempfindliche Trommel 7 nach unten gleitet und dabei die diese berührende Übertragungswalze 4 nach unten drückt, kann die auf die Übertragungswalze 4 wirkende Komponente der die Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe drückenden Kraft vergrößert werden.
Durch die beschriebene Konfiguration der ersten Führungsschiene 40a, deren vorderes Ende in Kartuscheneinsetzrichtung nach unten gerichtet ist, kann mit dem an das Schwenken des Abdeckelements 15 gekoppelten Bewegen der Prozeßkartusche B die Übertragungswalze 4 effektiv nach unten gedrückt werden.
Nachfolgend wird die Beziehung zwischen der an der beweglichen Führung 41 vorhandenen Führungsnut 41a und dem Führungselement 18b beim Nachuntendrücken der Übertragungswalze 4 durch die lichtempfindliche Trommel 7 beschrieben.
Wie bereits erwähnt, wird beim Bewegen der Prozeßkartusche B durch Schwenken des Abdeckelements 15 das an dieser angeordnete Führungselement 18b von der Haltefläche 41a1 der in der beweglichen Führung 41 vorhandenen Führungsnut 41a gestützt. Da dem Bewegen der Prozeßkartusche B die von der Spiraltorsionsfeder 45 und die vom elektrischen Kontakt 92 erzeugte Kraft entgegenwirken, kommt die lotrechte Fläche 41a3 an der beweglichen Führung 41a mit der Bodenkante 18b3 am hinteren Ende des Führungselements 18b in Berührung.
Mit dem Bewegen der Prozeßkartusche B in die Endstellung drückt die lichtempfindliche Trommel 7 die Übertragungswalze 4 nach unten und spannt dadurch die auf diese wirkende Feder 4s. Die dabei erzeugte Spannkraft der Feder 4s wirkt über die Übertragungswalze 4 so auf die lichtempfindliche Trommel 7, daß das an der Prozeßkartusche B angeordnete Führungselement 18b von der Haltefläche 41a1 bis zur Führungsfläche 41a2 an der beweglichen Führung 41 angehoben wird. In diesem Zustand ist es der beweglichen Führung 41 nicht möglich, die Prozeßkartusche gegen die auf diese wirkende Kraft in Einsetzrichtung zu bewegen. Mit anderen Worten, die Prozeßkartusche B kann nicht in die Stellung gebracht werden, in welcher Bilderzeugung möglich ist.
Wie aus 6 hervor geht, ist bei dieser Ausführungsform die in der beweglichen Führung 41 vorhandene Führungsnut 41a am hinteren Ende der Haltefläche 41a1 mit einem lotrecht zu dieser sich erstreckenden Abschnitt 41a3 und einem von diesem Abschnitt unter einem spitzen Winkel sich bis zur Führungsfläche 41a2 erstreckenden Abschnitt 41a4 versehen. Durch die von der Spiraltorsionsfeder 45 und die vom elektrischen Widerstand 92 erzeugte, auf die Prozeßkartusche B wirkende Kraft wird beim Einschieben der Prozeßkartusche B in das Bilderzeugungsgerät die lotrechte Fläche 41a3 an der beweglichen Führung 41 gegen die Bodenkante 18b3 am hinteren Ende des Führungselements 18b gedrückt. In diesem Zustand wird die lichtempfindliche Trommel 7 gegen die federbelastete Übertragungswalze 4 gedrückt, so daß auf das Führungselement 18b eine Kraft wirkt, welches dieses anzuheben versucht. Bei dieser Ausführungsform kommt aber die bis zur Bodenkante 18b3 am hinteren Ende des Führungselements 18b reichende geneigte Fläche 18b4 mit der vom oberen Ende der lotrechten Fläche 41a3 diagonal nach oben sich erstreckenden geneigten Fläche 41a4 in Berührung, wie in 6(A) dargestellt. Da beim Anheben des Führungselements 18b dessen geneigter Abschnitt 18b4 gegen die geneigte Fläche 41a4 gedrückt wird, kann von der beweglichen Führung 41 die Prozeßkartusche B gegen die von der Feder 4s auf die Übertragungswalze 4 und somit auf die lichtempfindliche Trommel 7 ausgeübte Kraft in das Bilderzeugungsgerät geschoben werden.
Wie bereits erwähnt, wird während des Transportierens der Prozeßkartusche B in das bzw. aus dem Bilderzeugungsgerät mittels der an das Schwenken des Abdeckelements 15 gekoppelten beweglichen Führung 41 das rechte Führungs-/Positionierelement 18a von der Spiraltorsionsfeder 45 gegen den Aufnahmeabschnitt 84a gedrückt.
Dagegen ist an der linken Seite des Bilderzeugungsgerätes kein in den Bewegungsweg des Führungs-/Positionierelements 18a ragendes elastisches Anpreßelement angeordnet. Jedoch ist zwischen dem Führungselement 18b und der Aufnahmefläche 41a1 an der beweglichen Führung 41 ein bestimmtes Spiel vorhanden. Selbst wenn das linke Führungs-/Positionierelement 18a in die Nähe des am Transportvorrichtungsrahmen 90 vorhandenen Positionierabschnitt 90a kommt, wird es durch den Berührungsdruck zwischen der Übertragungswalze 4 und der lichtempfindlichen Trommel 7 und dem von verschiedenen elektrischen Kontakten erzeugten Berührungsdruck nicht sofort vom Positionierabschnitt 90a aufgenommen (49).
Das linke Führungs-/Positionierelement 18a wird vom Druckarm 52 exakt im Positionierabschnitt 90a am Rahmen 90 positioniert. Darauf wird später näher eingegangen.
Obwohl das rechte Führungs-/Positionierelement 18a von der Spiraltorsionsfeder 45 gegen den Aufnahmeabschnitt 84a gedrückt wird, kann es gelegentlich von diesem getrennt werden, doch sobald die Kuppelvorrichtung die Drehachse des großen Zahnrades 83 mit dem daran angeordneten Kuppelabschnitt 83a und die Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 7 mit dem daran angeordneten Kuppelabschnitt 7a1 in Übereinstimmung gebracht hat, ist die Prozeßkartusche B an der rechten Seite im Bilderzeugungsgerät fixiert.
Nachdem das rechte Führungs-/Positionierelement 18a die Spiraltorsionsfeder 45 passiert hat, gelangt der an der beweg lichen Führung 41 angeordnete erste Zapfen 41b auf den geneigten Abschnitt 40a2 der ersten Führungsschiene 40a und bewirkt, daß die lichtempfindliche Trommel 7 die Transportwalze 4 nach unten drückt. Damit ist das Einschieben der Prozeßkartusche in das Bilderzeugungsgerät im Prinzip abgeschlossen.
Nachfolgend werden die mit dem Schwenken des Abdeckelements 15 einhergehenden Bewegungen der mit diesem gekoppelten Nockenplatte 50 und beweglichen Führung 41 beim Einschieben und Entfernen der Prozeßkartusche in das bzw. aus dem Bilderzeugungsgerät beschrieben.
Nahe der Stelle, an welcher die Größe der Anhebung der Spiraltorsionsfeder 45 durch das Führungs-/Positionierelement 18a das Maximum erreicht, befindet der an der beweglichen Führung 41 angeordnete zweite Zapfen 41c sich an dem Punkt in der an der Seitenplatte 40 vorhandenen zweiten Führungsschiene 40b, an welchem der erste gekrümmte Abschnitt 40b1 und der zweite gekrümmte Abschnitt 40b2 glatt ineinander übergehen, und der an der beweglichen Führung 41 angeordnete erste Zapfen 41b sich am Übergang zum geneigten Abschnitt der an der Seitenplatte 40 vorhandenen erste Führungsschiene 40a (41, 42 und 43).
Mit dem Weiterschwenken des Abdeckelements 15 in Schließrichtung verändert sich der von der Nut 50b in der Nockenplatte 50 und der zweiten Führungsschiene 40b an der Seitenwand 40 umgebene Bereich in Radialrichtung dieser Nut auf den Bereich zwischen der Innenseite des geraden Abschnitts 50b und dem geraden Abschnitt 40b2 der zweiten Führungsschiene 40b, und in diesem Bereich wird der an der beweglichen Führung 41 angeordnete zweite Zapfen 41c bewegt. Das heißt, der an der beweglichen Führung 41 angeordnet erste Zapfen 41b wird entlang der geneigten Fläche 40a2, der ebenfalls an dieser angeordnet zweite Zapfen 41c zum unteren Ende des geraden Abschnitts 40b2 bewegt. Sobald der zweite Zapfen 41c das untere Ende des geraden Abschnitts 40b2 erreicht, endet das Bewegen der beweglichen Führung 41 (47, 48 und 49).
Wenn die Prozeßkartusche B sich in der Bilderzeugungsstellung befindet, nimmt die bewegliche Führung 41 eine annähernd horizontale Lage ein. Mit anderen Worten, in der zweiten Stellung hat die bewegliche Führung 41 eine andere Lage als in der ersten Stellung. Wie bereits erwähnt, ist die erste Führungsschiene 40a etwas länger als der Bewegungsweg des an der beweglichen Führung 41 angeordneten ersten Zapfens 41b. Demzufolge ist bei Beendigung der Bewegung der beweglichen Führung 41 zwischen dem ersten Zapfen 41b und dem Ende des geneigten Abschnitts 40a2 der ersten Führungsschiene 40a ein Spalt vorhanden, so daß es zu keiner Druckverformung an der beweglichen Führung 41 kommt.
(Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Trommelabdeckung)
Nachfolgend wir das an die Bewegung der Prozeßkartusche B gekoppelte Öffnen und Schließen der Trommelabdeckung 12 beschrieben.
Gemäß dieser Erfindung wird während des Aufsetzens der Prozeßkartusche B auf die bewegliche Führung 41 die Trommelabdeckung 12 weder geöffnet noch geschlossen (17–21). Das Öffnen oder Schließen der Trommelabdeckung 12 erfolgt erst beim Einschieben der Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes durch Schwenken des Abdeckelements 15 (26–47).
Diese Konstruktion wurde gewählt, um zu verhindern, daß der beim Öffnen der Trommelabdeckung 12 während des Einsetzens der Prozeßkartusche in die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes (bewegliche Führung 41) erzeugte Widerstand ebenfalls auf die Prozeßkartusche wirkt und das Einschieben der Prozeßkartusche in das Bilderzeugungsgerät vor dem Aufnehmen des an dieser angeordneten Führungselements 18b durch den Aufnahmeabschnitt 41a1 der beweglichen Führung 41 gestoppt wird. Die bei einem herkömmlichen Bilderzeugungsgerät beim Einsetzen der Prozeßkartusche durch die Bedienperson in dieses erzeugte Gegenbelastung ist somit eliminiert worden. Mit anderen Worten, das Schließen oder Öffnen der Trommelabdeckung 12 beim Bewegen der Prozeßkartusche B innerhalb des Bilderzeugungsgerätes erfolgt durch das Schwenken des Abdeckelements 15 in Schließrichtung.
Beim Bewegen der Prozeßkartusche B durch das Schwenken des Abdeckelements 15 in Schließrichtung wird die Trommelabdeckung 12 ebenfalls geschwenkt, um die Übertragungsöffnung 9a und die Belichtungsöffnung 9b freizulegen und dadurch die lichtempfindliche Trommel 7 in den Bilderzeugungszustand zu bringen.
Wie aus 3 hervor geht, ist die Rippe 12e, welche die Trommelabdeckung 12 geöffnet hält, an der Oberseite des Reinigungsrahmens 11d angeordnet. Parallel zur Längsrichtung der Prozeßkartusche B gesehen ist diese innerhalb der Kontur des Reinigungsrahmens 11d, rechtwinklig zur Längsrichtung der Prozeßkartusche an der Innenseite der Kontur auf einer zur beweglichen Führung 41 gerichteten Fläche des Reinigungsrahmens 11f angeordnet.
Die Fläche der Rippe 12e, welche das Abdeckungsführungselement 44c (zweiter Berührungsabschnitt) an der stationären Führung 44 berührt, ist auf den Reinigungsrahmen 11d gerichtet und wird bei Öffnen der Trommelabdeckung 12 freigelegt.
Wenn die Prozeßkartusche B sich außerhalb des Bilderzeugungsgerätes befindet und somit die Trommelabdeckung 12 geschlossen ist, liegt in Längsrichtung der Prozeßkartusche oder rechtwinklig zu dieser gesehen die Rippe 12e (zweiter Vorsprung) zur Regulierung der Lage der Trommelabdeckung innerhalb der Kontur des Reinigungsrahmens 11d und wird deshalb beim Transportieren und Einsetzen oder Entfernen der Prozeßkartusche nicht beschädigt. Wie aus 26 hervor geht, wird beim Schließens des Abdeckelements 15 und somit bei dem mit diesem gekoppelten Bewegen der Prozeßkartusche B der Nockenabschnitt (erste Erhebung) 12d an der Trommelabdeckung 12 mit der das optische System 1 stützenden Platte 1f (erster Berührungsabschnitt) in Berührung gebracht. Dadurch wird die Trommelabdeckung 12 gegen die Kraft einer Feder in Uhrzeigerrichtung geschwenkt, so daß die Übertragungsöffnung 9a und die Belichtungsöffnung 9b freigelegt werden.
Die am Verbindungsabschnitt 12c (Stützabschnitt) angeordnete Rippe 12e wird von der Oberseite des Reinigungsrahmens 11f weg bewegt und deren die Abdeckungsführung 44c bisher berührende Fläche freigegeben. Beim Weiterschieben der Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes wird auch der mit der Kante der Platte 1f in Berührung gebrachte Nockenabschnitt 12d der Trommelabdeckung 12 weiterbewegt, wobei dessen höchster Punkt 12d1 mit dieser Platte in Berührung bleibt, wie aus 29 ersichtlich ist. Dabei kommt die Rippe 12e mit dem Abschnitt 44c an der stationären Führung 44 in Berührung, so daß die Trommelabdeckung 12 geöffnet wird. Dadurch wird der höchste Punkt (Berührungs punkt) 12d1 am Nockenabschnitt 12d von der Bodenfläche der Platte 1f getrennt. (32).
Die Abdeckungsführung 44c ist über dem Reinigungsrahmen 11d angeordnet, erstreckt sich etwas über diesen und ist genügend breit, um die Rippe 12e aufnehmen zu können. Wie aus 26 ebenfalls hervor geht, hat in Kartuscheneinsetzrichtung gesehen der Führungsabschnitt 44c vorn eine nach oben geneigte Fläche 44c1, eine an diese sich anschließende Fläche 44c2, eine an diese sich anschließende nach unten geneigte Fläche 44c3, eine an diese sich anschließende horizontal verlaufende Fläche 44c4 und eine an diese sich anschließende vertikal verlaufende Fläche 44c5.
Wie bereits erwähnt, schwenkt der Führungsabschnitt 44c die Trommelabdeckung 12 und nimmt dabei die vom Reinigungsrahmen 11f weggedrückte Rippe 12e auf, wobei der Nockenabschnitt 12d in Berührung bleibt mit der das optische System 1 stützenden Platte 1f. Um das zu ermöglichen, ist der Führungsabschnitt 44c am hinteren Ende der stationären Führung 44, außerhalb des Weges, welchen die Rippe 12e nach oben nimmt, angeordnet. Wie aus 32 hervor geht, kann beim Bewegen der Prozeßkartusche B die Rippe 12e leicht von der nach oben geneigten Fläche 44c1 am Führungsabschnitt 44c aufgenommen werden und an dieser nach oben gleiten, so daß die Trommelabdeckung 12 geöffnet wird.
Beim Weiterschwenken des Abdeckelements 15 in Schließrichtung wird die Prozeßkartusche B weiter in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes geschoben und dadurch die an der Trommelabdeckung 12 vorhandene Rippe 12e mit dem höchsten Punkt 44c2 am Führungsabschnitt 44c in Berührung gebracht und somit die Trommelabdeckung 12 noch weiter geöffnet. Beim Bewegen der Trommelabdeckung 12 verhindert die an deren linken vorderen Kante vorhandene quadratische Kerbe 12f ein Kollidieren mit dem am Bilderzeugungsgerät angeordneten elektrischen Kontakt 92 (35).
Danach gelangt die Rippe 12c auf die nach unten geneigte Fläche 44c3 des Führungsabschnitts 44c, so daß die Trommelabdeckung 12 vorübergehend ein kurzes Stück in Schließrichtung bewegt wird. Die geneigte Fläche 44c3 verbindet die gerade Fläche 44c2, welche relativ lang ist, um ein Berühren des elektrischen Kontaktes 92 durch die Trommelabdeckung 12 zu verhindern, mit der tiefer als die Fläche 44c2 liegenden horizontalen Fläche 44c4, an welcher die Rippe 12e schließlich entlang gleitet.
Danach wird mit dem Bewegen des an der beweglichen Führung 41 angeordneten ersten Zapfens 41b auf den geneigten Abschnitt 40a2 der ersten Führungsschiene 40a die an der Trommelabdeckung 12 angeordnete Rippe 13e von der horizontalen Fläche 44c4 gestützt und auf dieser Ebene gehalten, wie 41 zeigt. Da die Prozeßkartusche B nach unten auf die Übertragungswalze 4 zu bewegt wird, öffnet die Trommelabdeckung 12 sich noch weiter.
Mit dem Stoppen der Schwenkbewegung des Abdeckelements 15 wird das Bewegen der an dieses gekoppelten beweglichen Führung 41 gestoppt, wodurch das Einsetzen der Prozeßkartusche beendet ist. Bei nunmehr genau positionierter Prozeßkartusche bleibt die Rippe 12e in Berührung mit der horizontalen Fläche 44c4, so daß die Übertragungsöffnung 9a und die Belichtungsöffnung 9b geöffnet bleiben und somit die Bilderzeugung gewährleistet ist (44).
Wenn dann nach Ablauf der ersten Hälfte der Schließbewegung des Abdeckelements 15 die Bewegung der an dieses gekoppelten beweglichen Führung 41 gestoppt wird, befindet der an dieser angeordnet zweite Zapfen 41c sich am Boden des geraden Abschnitts 40b2 der an der Seitenwand 40 vorhandenen zweiten Führungsschiene 40b und wird dann auf den gekrümmten Abschnitt 50b1 der in der Nockenplatte 50 vorhandenen Nut 50b gedrückt (49). Wie bereits erwähnt, stimmt der Krümmungsmittelpunkt des Abschnitt 50b1 mit der Drehachse des Drehzapfens 50a überein, wobei der Radius an der Außenkante dieses Abschnitts dem Abstand zwischen dem Drehzapfen 50a und dem hinteren Ende des geraden Abschnitts 40b2 der zweiten Führungsschiene 40b entspricht und die Breite dieses Abschnitts (in Radialrichtung) etwas größer ist als der Außendurchmesser des an der beweglichen Führung 41 angeordneten zweiten Zapfens 41c. Wenn nach Beendigung des Bewegens der beweglichen Führung 41 das Abdeckelement 15 weiter in Schließrichtung geschwenkt wird, schwenkt auch die Nockenplatte 50, wobei die Kante des gekrümmten Abschnitts 50b1 der in dieser vorhandenen Nut 50b über den zweiten Zapfen 41c gleitet.
Nachfolgend werden verschiedene Mechanismen beschrieben, deren Bewegungen an das Schwenken des Abdeckelements 15 in der letzten Hälfte des Schließvorgangs gekoppelt sind.
(Kuppelvorrichtung für die Antriebskraftübertragung)
Wie bereits erwähnt, ist die Antriebsvorrichtung des Bilderzeugungsgerätes an dessen rechter Seitenplatte 40 angeordnet und weist eine Kuppeleinheit zum Ankuppeln der Prozeßkartusche an dieses und eine Steuereinheit zum Steuern des An- und Abkuppelns der Prozeßkartusche auf. Von der Steuereinheit gesteuert wird die Kuppeleinheit in Längsrichtung der Prozeßkartusche, d.h. annähernd rechtwinklig zu deren Einsetzrichtung bewegt.
Zur Kuppeleinheit gehören das Innenlager 84, das Außenlager 86 und das große Zahnrad 83. In dem an der Seitenplatte 40 befestigten Innenlager 84 ist der Kuppelabschnitt 83a des großen Zahnrades 83a drehbar gelagert. In dem über einen nicht dargestellten Deckel ebenfalls an der Seitenplatte 40 befestigten Außenlager 86 ist der an der anderen Seite des großen Zahnrades 83 angeordnete Zapfen drehbar gelagert. Mit anderen Worten, das große Zahnrad 83 ist im Innenlager 84 und im Außenlager 86 drehbar gelagert (11).
Der Kuppelabschnitt 83a ist mit einer verdrallten Bohrung mit einem Querschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks versehen und koaxial am großen Zahnrad 83 angeordnet. Der an einer Stirnseite der lichtempfindlichen Trommel 7 befestigte Flansch (nicht dargestellt) ist mit einem verdrallten Kuppelabschnitt 7a1 mit einem Querschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks versehen. Die lichtempfindliche Trommel 7 ist über den Kuppelabschnitt 7a1 drehbar im hohlen rechten Führungs-/Positionierelement 18a gelagert (3).
Wie aus den 11, 50(A), 50(B) und 50(C) hervor geht, gehören zur Steuereinheit für das Kuppeln die Nockenfläche 84c (84c1 und 84c2) am Innenlager 84, der zwischen dem Innenlager 84 und dem Außenlager 86 angeordnete Kuppelnocken 85 und die zwischen dem großen Zahnrad 83 und dem Außenlager 86 angeordnete, das große Zahnrad 83 in Richtung Innenlager 84 drückende Feder 87.
Der Kuppelnocken 85, welcher eine Nockenfläche 85a (85a1, 85a2 und 85a3) aufweist, ist im zylindrischen Abschnitt 84b des Innenlagers 84 drehbar gelagert. An der Nockenfläche 84c des Innenlagers 84 sind zwei symmetrisch zur Achse des zylindrischen Abschnitts 84b angeordnete, einander benachbarte Abschnitte 84c1 und 84c2 vorhanden. Der Abschnitt 84c1 er streckt sich parallel zur Innenfläche der Seitenplatte 40 und hat in Richtung Kuppelnocken 85 parallel zur Drehachse des großen Zahnrades 83 eine bestimmte Höhe. Der Abschnitt 84c2 ist konisch und verbindet einen bestimmten Punkt am Umfang des zylindrischen Abschnitts 84c mit dem parallel Abschnitt 84c1. Die Nockenfläche 85a des Kuppelnockens 85 ist in zwei Abschnitte 85a1 und 85a2 unterteilt. Der Abschnitt 85a1 erstreckt sich parallel zur Innenfläche der Seitenwand 40 und hat von der Basis 85a3 aus eine der Höhe des Abschnitts 84c1 entsprechende Höhe. Der Abschnitt 85a2 ist konisch und verbindet den parallelen Abschnitt 85a1 mit der Basis 85a3.
Bei dem in 50(c) dargestellten Zustand berührt die Basis 85a3 des auf den zylindrischen Abschnitt 84b des Innenlagers 84 geschobenen Kuppelnockens 85 den vorstehenden Abschnitt 84c1, wobei in Drehrichtung ein bestimmtes Spiel vorhanden ist, während die Feder 87 das große Zahnrad 83 in Richtung lichtempfindliche Trommel 7 drückt, um dessen Kuppelabschnitt 83a mit dem Kuppelabschnitt 7a1 und somit die Prozeßkartusche B an den Antrieb des Bilderzeugungsgerätes zu kuppeln.
Bei dem in 50(b) dargestellten Zustand wurde der Kuppelnocken 85 aus dem in 50(C) dargestellten Zustand etwas gedreht, so daß die beiden konischen Abschnitte 84c2 und 85c2 aneinander gleitend den Kuppelnocken 85 etwa von der Seitenplatte 40 weggedrückt haben und die Rückseite 85d des Kuppelnockens 85 das große Zahnrad 83 gegen die Kraft der Feder 87 von der Seitenplatte 40 weg bewegt und mit dem Entkuppeln der beiden Kuppelabschnitte 83a und 7a1 begonnen hat. Wenn beim Drehen des Kuppelnockens 85 dessen vorstehender Abschnitt 85a1 den vorstehenden Abschnitt 84c1 berührt, haben der Kuppelnocken 85 und das große Zahnrad 83 sich um den Abstand zwischen dem vorstehenden Abschnitt 85a1 und der Basis 85a3 von der Seitenplatte 40 entfernt, so daß der Kuppelabschnitt 83a und der Kuppelabschnitt 7a1 vollständig voneinander getrennt sind. Wenn das große Zahnrad 83 sich in der Ausgangsstellung befindet, liegt die Stirnseite des Kuppelabschnitts 83a hinter der Innenfläche der Seitenplatte 40 und somit außerhalb des Bewegungspfades des an der Prozeßkartusche B angeordneten Führungs-/Positionierelements 18a.
Wie bisher beschrieben, wird bei dieser Ausführungsform die Kuppeleinheit von der Steuereinheit parallel zur Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 7, d.h. rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Prozeßkartusche bewegt, um die lichtempfindliche Trommel 7 an die Antriebsvorrichtung des Bilderzeugungsgerätes zu kuppeln oder von dieser abzukuppeln. Demzufolge müssen die Bewegungsschritte der Prozeßkartusche B und die der Steuereinheit immer in der richtigen Reihenfolge durchgeführt werden. Wenn der Kuppelabschnitt 83a in Kuppelstellung gedrückt wird, bevor die Prozeßkartusche B die Endstellung im Bilderzeugungsgerät erreicht hat, kollidiert dieser mit dem Führungs-/Positionierelement 18a und verhindert das Weiterbewegen der Prozeßkartusche.
Andererseits kann die Prozeßkartusche B nicht aus dem Bilderzeugungsgerät entfernt werden, wenn diese noch nicht von dessen Antriebsvorrichtung abgekuppelt ist.
Wenn das Bewegen der Prozeßkartusche B und der Kuppeleinheit an das Schwenken des Abdeckelements 15 gekoppelt wird, kann gewährleistet werden, daß das Kuppeln der Prozeßkartusche an die Antriebsvorrichtung des Bilderzeugungsgerätes erst erfolgt, wenn das Abdeckelement 15 vollständig geschlossen ist und somit die Prozeßkartusche sich in der Bilderzeugungsstellung befindet, bzw. das Entkuppeln erfolgt, wenn das Ab deckelement 15 vollständig geöffnet ist und somit die Prozeßkartusche sich in der Entnahmestellung befindet.
Auf den Mechanismus, welcher die richtige Schrittfolge beim Kuppeln und Entkuppeln gewährleistet, wird nachfolgend näher eingegangen.
Bei vollständig geöffnetem Abdeckelement 15 (27) berühren die vorstehenden Abschnitte 84c1 und 85c1 sich gegenseitig, so daß das große Zahnrad 83 sich in der von der Seitenwand 40 am weitesten entfernten Stellung befindet. Diese beiden vorstehenden Abschnitte sind unter einem bestimmten Winkel geneigt, und um diese miteinander in Berührung zu bringen, muß der Kuppelnocken 85 um einen bestimmten Winkel gedreht werden. Die Schubstange 55 ist über den in deren schlüsselförmigen Bohrung 55a gleitend gelagerten Zapfen 85b mit dem Kuppelnocken 85 und über den im gekrümmten Abschnitt 55b3 des in dieser vorhandenen Langlochs 55b gleitend gelagerten zweiten Zapfen 50g mit der rechten Nockenplatte 50 verbunden. In diesem Zustand ragt die in Längsrichtung der Prozeßkartusche B aus der Seitenwand 40 sich erstreckende Rippe 60 in die am Stützabschnitt 55g vorhandene Ausnehmung. Der gekrümmte Abschnitt 55b3 des Langlochs 55b ist so konfiguriert, daß dessen Krümmungsmittelpunkt im wesentlichen mit der Drehachse des Drehzapfens 55a übereinstimmt, wenn die Schubstange 55 sich in der in 27 angedeuteten Stellung befindet. Die am Ende des zweiten Zapfens 50g der Nockenplatte 50 angeordneten Klauen 50g1 und 50g2 sind hinter dem Langloch 55b eingerastet und verhindern das Trennen des zweiten Zapfens 50g von der Schubstange 55, wenn diese bewegt wird. Eine Zugfeder 56 ist an einem Ende an der Seitenplatte 40 und am anderen Ende an dem unterhalb des gekrümmten Abschnitts 55b3 angeordneten Zapfen 55c befestigt. Der zweite Zapfen 50g bleibt gegen die Oberseite des gekrümmten Abschnitts 55b3 gedrückt.
Bisher wurde das Bewegen der beweglichen Führung 41 durch das Schwenken des Abdeckelements 15 und das Bewegen der Prozeßkartusche B durch die bewegliche Führung 41 beschrieben. Nachfolgend wird der Mechanismus beschrieben, welcher ein Drehen des als Kuppelsteuerelement dienenden Kuppelnockens 85 verhindert.
Wenn der an der beweglichen Führung 41 angeordnete zweite Zapfen 41c im gekrümmten Abschnitt 40b1 der zweiten Führungsschiene 40b bewegt wird, erfolgt das Bewegen des an der Nockenplatte 50 angeordneten zweiten Zapfens 50g im gekrümmten Abschnitt 55b3 des in der Schubstange 55 vorhandenen Langlochs 55b. Der Krümmungsmittelpunkt des gekrümmten Abschnitts 55b3 stimmt praktisch mit der Achse des Drehzapfens 50a überein. Das heißt, daß während dieser Bewegung des zweiten Zapfens 50g die Schubstange 55 die bei vollständig geöffnetem Abdeckelement 15 eingenommene Stellung beibehält. Deshalb wird der Kuppelnocken 85 nicht gedreht und somit das große Zahnrad 83 nicht bewegt (27–42).
Selbst wenn während des Bewegens des zweiten Zapfens 50g im gekrümmten Abschnitt 55b3 eine äußere Kraft auf die Schubstange 55 wirken sollte, kann diese nicht bewegt und somit der Kuppelnocken 85 nicht gedreht werden, da die Fläche 55g1 am Stützabschnitt 55g sich gegen die Rippe 60 legt (51). Damit der Stützabschnitt 55g die Rippe 60 passieren kann, muß die Schubstange 55 aus der in 27 angedeuteten Stellung um die Achse der schlüssellochförmigen Bohrung 55a mit dem in dieser drehbar gelagerten Zapfen 85b geschwenkt werden. Diese Schwenkbewegung der Schubstange 55 ist aber nicht möglich, so lange der an der Nockenplatte 50 angeordnete zweite Zapfen 50g sich im gekrümmten Abschnitt 55b3 oder im geneigten Abschnitt 55b2 des Langlochs 55b befindet. Das heißt, die Fläche 55g1 und die Anschlagrippe 60 bleiben miteinander in Berührung und verhindern, trotz des Bewegens der beweglichen Führung 41, daß der Kuppelnocken 85 zu drehen beginnt.
Wie aus 36 hervor geht, nähert der an der beweglichen Führung 41 angeordnete zweite Zapfens 41c sich dem Grenzbereich zwischen dem gekrümmten Abschnitt 40b1 und dem geraden Abschnitt der zweiten Führungsschiene 40b, so daß der nur an der rechten beweglichen Führung 41 angeordnete Taktvorgabezapfen 41d in die unter dem Hubabschnitt 55f vorhandene, zum Abdeckelement 15 hin offene U-förmige Nut und dann der an der Nockenplatte 50 angeordnete zweite Zapfen 50g in den geneigten Abschnitt 55b2 des Langlochs 50b gleitet (42). Wenn der zweite Zapfen 50g sich im geneigten Abschnitt 55b2 befindet, verhindert die Anschlagrippe 60 das Vorwärtsbewegen der Schubstange 55. Demzufolge muß das Drehen des Kuppelnockens 85 noch eingeleitet werden.
Wenn der an der Nockenplatte 50 angeordnete zweite Zapfen 50g die Grenze zwischen dem geneigten Abschnitt 55b2 und dem geraden Abschnitt 55b1 erreicht, wird von der Zugfeder 56 die Schubstange 55 entgegen Uhrzeigerrichtung um die Achse der schlüssellochförmigen Bohrung 55a geschwenkt, so daß der zweite Zapfen 50 in den geraden Abschnitt 55b1 des Langlochs 50b gleitet. Dadurch wird die Schubstange 55 so bewegt, daß der Stützabschnitt 55g die Anschlagrippe 60 passieren kann. Wenn aber der an der beweglichen Führung 41 angeordnete zweite Zapfen 41c sich über dem geraden Abschnitt 40b2 der zweiten Führungsschiene 40b befindet, wie in 45 angedeutet, berührt der am Ende des zweiten Zapfens 41c angeordnete Taktvorgabestift 41d die Hubfläche 55f an der Schubstange 55. Dadurch kann der Stützabschnitt 55g an der Schubstange 55 die Anschlagrippe 60 nicht passieren.
Wie aus 48 hervor geht, wird beim Schließen des Abdeckelements 15 die Nockenplatte 50 geschwenkt, bis der an der beweglichen Führung 41 angeordnete zweite Zapfen 41c sich entlang des geraden Abschnitts 40b2 der zweiten Führungsschiene 40b nach unten bewegt und somit der an dessen Ende vorhandene Taktgeberstift 41d sich vom Hubabschnitt 55f löst. Dadurch kann der Stützabschnitt 55g an der Schubstange 55 die Anschlagrippe 60 passieren und wird von der Zugfeder 56 nach unten gezogen, bis der gerade Abschnitt 50b1 der Schubstange 55 den an der Nockenplatte 50 angeordneten zweiten Zapfen 50g berührt.
Im Zeitraum zwischen dem Berühren des Taktgeberstiftes 41d durch die Hubfläche 55f und dem Trennen beider voneinander beginnt die Schubstange 55 den Kuppelnocken 85 zu drehen. Der Winkel, um welchen in diesem Zeitraum der Kuppelnocken 85 gedreht wird, entspricht dem Bereich, in welchem der Kuppelnocken 85 das Innenlager 84, d.h. der vorstehende Abschnitt 85a1 den vorstehenden Abschnitt 84c1 berührt.
Wie bereits erwähnt, gleitet während des Bewegens der beweglichen Führung 41 durch Schwenken des Abdeckelements 15 der an der Nockenplatte 50 angeordnete, die Schubstange 55 bewegende zweite Zapfen 50g entlang dem gekrümmten Abschnitt 55b3 und dem geneigten Abschnitt 55b2 des in der Schubstange 55 vorhandenen Langlochs 55b. Deshalb bewegt die Schubstange sich nicht. Außerdem wird die Bewegung der Schubstange 55 von dem die Anschlagrippe 60 berührenden Stützabschnitt 55g reguliert. Dadurch wird während des Bewegens der Prozeßkartusche B durch die vom geschwenkten Abdeckelement 15 bewegte bewegliche Führung 41 das als Kuppelelement dienende große Zahnrad 83 nicht in die für die Antriebskraftübertragung erforderliche Kuppelstellung gebracht und kann mit der Prozeßkartusche B nicht kollidieren.
Wie aus 52 hervor geht, gleitet beim Weiterschwenken des Abdeckelements 15 in Schließrichtung nach dem Stoppen der Bewegung der beweglichen Führung 41 der gekrümmte Abschnitt 50b1 des in der Nockenplatte 50 vorhandenen Langlochs 50b entlang dem an der beweglichen Führung 41 angeordneten zweiten Zapfen 41c. Dabei verharrt die bewegliche Führung 41 in der zweiten Stellung, während von der Zugfeder 56 das Ende des geraden Abschnitts 55b1 des in der Schubstange 55 vorhandenen Langlochs 55b gegen den an der Nockenplatte 50 angeordneten zweiten Zapfen 55g zieht und dadurch das die Schubstange 55 und den Kuppelnocken 85 aufweisende Vierpunkt-Gelenk erzeugt.
Wenn die bewegliche Führung 41 die Endstellung erreicht hat, wird von der drehenden Nockenplatte 50 der Kuppelnocken 85 gedreht und der an dieser angeordnete, mit der Schubstange 55 verbundene Zapfen 85a nach unten bewegt.
Beim Weiterschwenken des Abdeckelements 15 kommen die konischen Abschnitte 85a2 und 84c2 miteinander in Berührung und gleiten aneinander, während die zwischen dem großen Zahnrad 83 und dem Außenlager 86 angeordnete Feder 87 eine Kraft in Richtung lichtempfindliche Trommel 7 auf das große Zahnrad 83 ausübt und somit den an diesem angeordneten Kuppelabschnitt 83a in die in der Seitenwand 40 vorhandene Bohrung drückt. Wenn die verdrallte Bohrung in diesem und der an der Stirnseite der lichtempfindlichen Trommel angeordnete, koaxial im hohlen Führungs-/Positionierelement 18a sich erstreckende verdrallte Kuppelabschnitt 7a1 nicht die gleiche Drehphase haben, berühren die Stirnseiten dieser beiden Abschnitte sich nur, so daß der Kuppelabschnitt 83a nicht weiter durch die Bohrung in der Seitenwand 40 gedrückt werden kann.
In der letzten Phase des Schließens des Abdeckelements 15 wird der Kuppelnocken 85 weiter gedreht, bis die Basis 85a3 an der Nockenfläche 85a des Kuppelnockens 85 den vorstehenden Abschnitt 84c1 an der Nockenfläche 84c des Innenlagers 84 berührt. Bei Beendigung des Schließvorgangs, dargestellt in 53, sind die beiden konischen Abschnitte 84c2 und 85a2 wieder voneinander getrennt.
Wenn aber das Abdeckelement 15 ohne eine eingesetzte Prozeßkartusche B geschlossen wird, kommt das große Zahnrad 83 mit der Seitenwand in Berührung, so daß der Kuppelabschnitt 83a an diesem um eine bestimmte Länge über die Innenfläche der Seitenwand 40 in das Bilderzeugungsgerät ragt.
Mit diesen Ausführungen ist die Beschreibung des Mechanismus, welcher das Bewegen der Prozeßkartusche B durch die bewegliche Führung 41 in der ersten Hälfte des Schließens des Abdeckelements 15 und das Kuppeln der Prozeßkartusche an die Antriebsvorrichtung in der zweiten Hälfte des Schließens des Abdeckelements 15 in der richtigen Reihenfolge sichert, abgeschlossen.
(Positionieren der linken Seite der Prozeßkartusche)
Wie bereits erwähnt, befindet beim Bewegen der Prozeßkartusche durch das an das Schließen des Abdeckelements 15 gekoppelte Bewegen der beweglichen Führung 41 das an deren linken Seite angeordnet Führungs-/Positionierelement 18a sich nicht in dem am Transportrahmen 90 vorhandenen Positionierabschnitt 90a. Auf den Grund dafür wird nachfolgend näher eingegangen. Um beim Bewegen der Prozeßkartusche B die auf die se wirkende Belastung zu verringen, wurde an der linken Seite auf das Anbringen einer das linke Führungs-/Positionierelement 18a in den Positionierabschnitt 90a drückenden Feder verzichtet. Da die Übertragungswalze 4 und verschiedene elektrische Kontakte 92 bei Berührung mit der von der beweglichen Führung 41 bewegten Prozeßkartusche B eine Kraft auf diese ausüben, kann das an deren linken Seite angeordnete Führungs-/Positionierelement 18a nicht in den Positionierabschnitt 90a gedrückt werden.
An der Außenseite der linken Seitenplatte 40 ist der von der Nockenplatte 50 betätigte, als Prozeßkartuschenpositionierelement dienende Druckarm 52 angeordnet. Der Druckarm 52 hat einen elastischen Anpreßabschnitt 52, welcher durch die flügelförmige Bohrung 40h in dieser Seitenplatte ragt und an einer vom Positionierabschnitt 90a etwas entfernten Stelle gestützt wird, um schwingen zu können.
Andererseits hat das an der linken Seite der Prozeßkartusche B angeordnete Führungs-/Positionierelement 18a einen in Kartuscheneinsetzrichtung sich erstreckenden Einsetzhilfsabschnitt 18a1. Das hintere Ende des Einsetzhilfsabschnitts 18a1 hat eine Berührungssektion 18a2, welche mit dem elastischen Anpreßabschnitt 52b des Druckarms 52 in Berührung gebracht wird. Bei dieser Ausführungsform ist die Berührungssektion 18a2 gekrümmt, wobei deren Krümmungsmittelpunkt mit der Achse des Führungs-/Positionierelements 18a übereinstimmt. Durch diese Konfigaration sind die Abweichungen in der positionellen Beziehung zwischen der Fläche 18a2 und dem elastischen Anpreßabschnitt 52b minimal, wenn das Führungs-/Positionierelement 18a sich im Positionierabschnitt 90a befindet.
Beim Bewegen der Prozeßkartusche B bleibt der Druckarm 52 in der hinteren Stellung, in welcher dessen elastischer Anpreßabschnitt 52b sich außerhalb des Bewegungspfades des Führungs-/Positionierelements 18a und des an diesem vorhandenen Einsetzhilfsabschnitts 18a1 befindet. Wenn in diesem Zustand nach Beendigung des Einschiebens der Prozeßkartusche der Druckarm 52 von der Nockenplatte 50 betätigt wird, drückt dessen elastischer Abschnitt 52b das Führungs-/Positionierelement 18a in den Positionierabschnitt 90a und nimmt eine Haltestellung ein, um zu verhindern, daß durch eine auf die Prozeßkartusche B wirkende äußere Kraft, zum Beispiel die während der Bilderzeugung vom Aufzeichnungsmedium in Richtung Anheben der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugte Kraft, und durch den Berührungsdruck zwischen der Übertragungswalze 4 und der lichtempfindlichen Trommel 7 sowie den von den Kontakten 92 erzeugten Druck das Führungs-/Positionierelement 18a aus dem Positionierabschnitt 90a gedrückt wird.
Um den zum Bewegen des elastischen Abschnitts 52b aus der Haltestellung in die hintere Stellung erforderlichen Drehwinkel des Druckarms 52 zu minimieren, ist der in Kartuscheneinsetzrichtung vorn am Führungs-/Positionierelement 18a liegende Einsetzhilfsabschnitt 18a1 mit der Druckaufnahmefläche 18a2 versehen, welcher den elastischen Abschnitt 52b des Druckarms 52 von dem an der Nockenplatte 50 angeordneten Drehzapfen 50a fernhält. Wenn der Winkel, um den der Druckarm 52 gedreht werden muß, damit dessen elastischer Abschnitt 52b die periphere Fläche des Führungs-/Positionierelements 18a berührt, vergrößert wird, um den elastischen Abschnitt 52b aus dem Bewegungspfad des Führungs-/Positionierelements 18a und des an diesem vorhandenen Einsetzhilfsabschnitts 18a1 zu bringen, vergrößert sich der Abstand zwischen den am vorderen Ende des elastischen Abschnitts 52b angeordneten, von der Nockenplatte 50 betätigten Zapfen 52c und dem an der Nockenplatte 50 angeordneten Drehzapfen 50a. Demzufolge muß das Ende des Armbetätigungsabschnitts 50h1 sich in Radialrichtung der Nockenplatte 50 nach außen erstrecken, doch das ergibt wegen des erforderlichen größeren Raums ein Problem.
Die Außenfläche 18a3 des Einsetzhilfsabschnitts 18a1 ist in Richtung periphere Fläche des Führungs-/Positionierelements 18a geneigt. Diese Fläche bringt die Fläche 18a2 zuverlässig mit dem elastischen Anpreßabschnitt 52b in Berührung und minimiert das Vorstehen des Einsetzhilfsabschnitts 18a1 in den Bewegungspfad des Führungs-/Positionierelements 18a innerhalb des Schwenkbereichs des elastischen Anpreßabschnitts 52b. Durch diese Konfiguration wird das zwischen der hinteren Stellung des elastischen Anpreßabschnitts 52b und dem Bewegungspfad des Einsetzhilfsabschnitts 18a1 erforderliche Spiel gewährleistet.
Mit anderen Worten, die als Druckaufnahmeabschnitt dienende Berührungssektion 18a2 ist in Einsetzrichtung der Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes vor dem Führungs-/Positionierelement 18a und von diesem entfernt angeordnet und wird beim Einschieben der Prozeßkartusche B in Richtung S in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes vom elastischen Anpreßabschnitt 52b belastet. Wie bereits erwähnt, ist die Sektion 18b2 gekrümmt, wobei deren Krümmungsmittelpunkt mit der Achse der lichtempfindlichen Trommel 7 übereinstimmt. Das Führungs-/Positionierelement 18a und die Druckaufnahmesektion 18a2 sind integrale Bestandteile des aus Kunstharz gefertigten Kartuschenrahmens CF.
Die Druckaufnahmesektion 18a2 ist in Kartuscheneinsetzrichtung vor dem Führungs-/Positionierelement 18a und von diesem entfernt angeordnet und wird bei geschlossenem Abdeckelement 15 vom elastischen Anpreßabschnitt 52b des in der Hauptbaugruppe 14 angeordneten Druckarms 52 belastet.
Der Druckarm 52 wird ähnlich wie die Kuppelsteuereinheit in der richtigen Reihenfolge bewegt. Mit anderen Worten, beim Schließen des Abdeckelements 15 beginnt nach Beendigung des Bewegens der Prozeßkartusche B der Druckarm 52 zu schwenken, während beim Öffnen des Abdeckelements 15 nach dem Schwenken des Druckarms 52 die Prozeßkartusche B sich zu bewegen beginnt. Genauer ausgedrückt, während des Schließens des Abdeckelements 15 wird nach Beendigung des Bewegens der beweglichen Führung 41 der Druckarm 52 geschwenkt und dabei die Prozeßkartusche B an die vorbestimmte Stelle bewegt und in dieser Stellung gehalten. Die einzelnen Funktionen des Druckarms 52 werden nachfolgend genauer beschrieben.
Wenn der Druckarm 52 sich in der hinteren Stellung befindet, in welcher dessen elastischer Anpreßabschnitt 52b von der Spiraltorsionsfeder 53 oben gehalten wird, würde der an diesem angeordnete Zapfen 52c den Bewegungspfad des am zweiten Nocken 50h angeordneten Armbetätigungsabschnitts 50h1 kreuzen, wenn die Nockenplatte 50 die bewegliche Führung 41 in die zweite Stellung gebracht hat.
Wenn nach Beendigung des Bewegens der beweglichen Führung 41 das Abdeckelement 15 weiter in Schließrichtung geschwenkt wird, nimmt der Armbetätigungsabschnitt 50h1 am zweiten Nocken 50h der Nockenplatte 50 den am Druckarm 52 angeordneten Zapfen 52c auf. Während der Schließbewegung des Abdeckelements 15 berührt der Zapfen 52c die Außenwand des zweiten Nockens 50h und schwenkt den Druckarm 52 gegen die Kraft der Spiraltorsionsfeder 53 in Uhrzeigerrichtung um den Armbetätigungsabschnitt 50h1 des zweiten Nockens 50h. Mit dem Schwenken der Nockenplatte 50 bewegt der Zapfens 52c sich tiefer in den Armbetätigungsabschnitt 50h1. Durch das Schwenken des Druckarms 52 nähert dessen elastischer Anpreßabschnitt 52b sich der Einsetzhilfsführung 18a1 an der Prozeßkartusche B.
An diesem Punkt muß das an der Prozeßkartusche B angeordnete Führungs-/Positionierelement 18a in den Positionierabschnitt 90a am Transportrahmen 90 eingeführt werden. Demzufolge befindet die an der Peripherie des Führungs-/Positionierelements 18a angeordnete Einsetzhilfsführung 18a1 sich außerhalb des Drehpfades der am elastischen Anpreßabschnitt 52b des Druckarms 52 vorhandenen Druckaufnahmefläche 52b1.
Mit dem Drehen des Druckarms 52 um dessen Drehzapfen 52a beim Weiterschwenken der Nockenplatte 50 wird die in Radialrichtung des Druckarms 52 weiter außen liegende Fläche 52b2 an einer vorbestimmten Stelle mit der Einsetzhilfsführung 18a1 in Berührung gebracht (55).
Wenn beim Weiterschwenken des Druckarms 52 die geneigte Fläche 52b2 an dessen elastischem Anpreßabschnitt 52b die abgerundete Kante 18a4 am Übergang von der geneigten Fläche 18a3 zur Druckaufnahmefläche 18a2 der Einsetzhilfsführung 18a1 berührt, wird von dieser das Führungs-/Positionierelement 18a in den Positionierabschnitt 90a gedrückt und die abgerundete Kante 18a4 mit der Fläche 52b1, welche an der mit dem Drehzapfen 52a versehenen Seite des elastischen Anpreßabschnitts 52b liegt, in Berührung gebracht. Wenn dann die Fläche 52b1 den an der peripheren Fläche des Führungs-/Positionierelements 18a vorhandenen Druckaufnahmeabschnitt 18a2 berührt, ist das Führungs-Positionierelement 18a im Positionierabschnitt 90a positioniert und damit das Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes abgeschlossen.
Auch nach dem Eindrücken des Führungs-/Positionierelements 18a in den Positionierabschnitt 90a durch den elastischen Anpreßabschnitt 52b wird der Druckarm 52 so lange weiter geschwenkt, bis der elastische Anpreßabschnitt 52b sich vollständig im Bewegungspfad des Druckaufnahmeabschnitts 18a2 befindet und somit die Prozeßkartusche B in der Endstellung hält (57).
Wenn dann die Nockenplatte 50 weiter gedreht wird, bewegt der Zapfen 52c sich über den Armbetätigungsabschnitt 50h1 hinaus in den Armhalteabschnitt 50h2, dessen Krümmungsmittelpunkt mit der Drehachse der Nockenplatte 50 übereinstimmt. Damit ist die Drehbewegung des Druckarms 52 beendet.
Danach wird die Nockenplatte 50 bis zu dem Punkt weiter gedreht, an welchem der am Druckarm 52 angeordnete Zapfen 52c die Nockenfläche am Armhalteabschnitt 50h2 berührt und welcher der Schließstellung des Abdeckelements 15 entspricht (58).
An diesem Punkt berührt der elastische Anpreßabschnitt 52b des Druckarms 52 den Druckaufnahmeabschnitt 18a2 an der Prozeßkartusche B und befindet sich vollständig im Bereich des Führungs-/Positionierelements 18a. Mit anderen Worten, das Führungs-/Positionierelement 18a wird im Positionierabschnitt 90a und somit die Prozeßkartusche B in der richtigen Stellung gehalten.
In diesem Zustand kann das Führungs-/Positionierelement 18a sich nur auf einer Linie bewegen, welche den elastischen Anpreßabschnitt 52b mit dem Drehzapfen 52a verbindet. Bei ei nem Versuch, die Prozeßkartusche B aus dieser Stellung zu drücken, wird die auf den elastischen Anpreßabschnitt 52b wirkende Kraft hauptsächlich auf den Drehzapfen 52a gerichtet, so daß es nicht gelingt, den Druckarm 52 zu drehen. Aber ohne Drehen des Druckarms 52 wird dessen elastischer Anpreßabschnitt 52b nicht vom Druckaufnahmeabschnitt 18a2 abgehoben, so daß das Führungs-/Positionierelement 18a im Positionierabschnitt 90a und somit die Stellung der Prozeßkartusche B verriegelt bleibt.
Wenn der am Druckarm 52 angeordnete Zapfen 52e den zweiten Nocken 50h an der Nockenplatte 50 berührt, d.h. das Abdeckelement 15 vollständig geschlossen und somit das Bilderzeugungsgerät zur Erzeugung von Bildern vorbereitet ist, wird der Zapfen 52c vom Armhalteabschnitt 50h2 des zweiten Nockens 50h, dessen Krümmungsradius mit der Achse des an der Nockenplatte 50 angeordneten Drehzapfens 50a übereinstimmt, gestützt. Selbst wenn versucht wird, den Druckarm 52 zu drehen, gelingt es nicht, die Nockenplatte 50 zu drehen. Demzufolge kommt es weder zum Öffnen des Abdeckelements 15 noch zur Beeinträchtigung der Bilderzeugungsvorgänge.
(Aktivieren des Verriegelungsschalters)
Bisher wurde das Einsetzen der Prozeßkartusche, das Positionieren dieser im Bilderzeugungsgerät und das Ankuppeln an die Antriebsvorrichtung des Bilderzeugungsgerätes in Verbindung mit dem Schließen des Abdeckelements 15 beschrieben.
Diese Vorgänge enden, bevor das Abdeckelement 15 vollständig geschlossen ist. Sobald das Abdeckelement 15 vollständig geschlossen ist, wird der Verriegelungsschalter 54 aktiviert, um das Bilderzeugungsgerät mit elektrischem Strom zu versorgen und Bilder erzeugen zu können. Genauer ausgedrückt, mit dem Betätigen des auf der Spannungsquellenleiterplatte ange ordneten Mikroschalters 91 (58) durch einen Schwinghebel 91a ist das Bilderzeugungsgerät eingeschaltet. Wie aus den 54–58 hervor geht, ist der Verriegelungsschalter 54 schwenkbar an der linken Seitenplatte 40 befestigt. Der Verriegelungsschalter 54 ist über einen Hebel 54b mit dem elastischen Schwinghebel 91a des Mikroschalters 91 (in den 54–57 nicht dargestellt) in Berührung und wird von diesem ständig nach oben gedrückt.
Die linke Nockenplatte 50 hat an der Stirnseite des zweiten Nockens 50h eine Berührungsfläche 50i, welche den elastischen Abschnitt 54c des Verriegelungsschalters 54 berührt.
Wenn das Abdeckelement 15 geschlossen wird und die linke Nockenplatte 50 den am Druckarm 52 angeordneten Zapfen 52c zum Armhalteabschnitt 50h2 des zweiten Nockens 50h leitet, kommt die Fläche 50i mit dem elastischen Abschnitt 54c des Verriegelungsschalters 54 in Berührung. Wenn dann die Nockenplatte 50 den am Druckarm 52 angeordneten Zapfen 52c zur Außenwand des Armhalteabschnitts 50h2 bewegt, wird der Verriegelungsschalter 54 gegen die elastische Kraft des Mikroschalters 91 um den Zapfen 54a geschwenkt und dadurch das Bilderzeugungsgerät angeschaltet.
Um zu gewährleisten, daß in der letzten Phase der Schwenkbewegung der Nockenplatte 50 der Verriegelungsschalter 54 betätigt wird, muß in Anbetracht der Variation des Schwenkwinkels der beim Schließen des Abdeckelements 15 geschwenkten Nockenplatte 50 die Berührungsfläche 50i in einer bestimmten Sektion der am Verriegelungsschalter 54 vorhandenen Berührungsfläche positioniert werden. Deshalb ist der Berührungsabschnitt 54c am Verriegelungsschalter 54 elastisch ausgeführt, damit dem hypothetische Eintauchen der Nockenplatte 50 in diesen entgegengewirkt wird.
(Positionieren der Prozeßkartusche)
Mit dem Einschalten des Bilderzeugungsgerätes sind die letzten Bewegungen der an das Schließen des Abdeckelements 15 gekoppelten Mechanismen beendet. Mit anderen Worten, nach dem vollständigen Schließen des Abdeckelements 15 ist das Bilderzeugungsgerät zur Bilderzeugung vorbereitet. Danach wird der Antriebsmotor der Antriebsvorrichtung 80 eingeschaltet und das große Zahnrad 83 in Drehung gesetzt. Sobald beim Drehen des großen Zahnrades 83 die Drehphase des an diesem angeordneten verdrallten Kuppelabschnitt 83a mit der Drehphase des an der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordneten verdrallten Kuppelabschnitts 7a1 übereinstimmt, wird von der zwischen dem Außenlager 86 und dem großen Zahnrad 83 angeordneten Feder 87 das große Zahnrad 83 bewegt und dabei der verdrallte Kuppelabschnitt 83a über den verdrallten Kuppelabschnitt 7a1 geschoben, bis die Stirnseite des Kuppelabschnitts 7a1 den Boden des verdrallten Kuppelabschnitts 83a berührt. Die beim Drehen des großen Zahnrades 83 und somit der lichtempfindlichen Trommel 7 durch den Drall an beiden Kuppelabschnitten erzeugte Kraft zieht diese beiden Elemente in Längsrichtung gegeneinander und fixiert diese. Da beide Kuppelabschnitte einen Querschnitt in Form eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks haben, wird die Drehachse des Kuppelabschnitts 83a zur Drehachse des Kuppelabschnitts 7a1 ausgerichtet, wenn die drei Innenflächen des Kuppelabschnitts 83a die drei Außenflächen des Kuppelabschnitts 7a1 berühren, so daß die Antriebskraft gleichmäßig übertragen werden kann.
Mit dem Ausrichten der beiden Achsen zueinander nach Beginn der Antriebskraftübertragung hat die Kuppelvorrichtung die Lage der Prozeßkartusche B an der rechten Seite fixiert. Wie aus 59 hervor geht, ist das vor dem Kuppeln vom Halteabschnitt 84a gestützte Führungs-/Positionierelement 18a jetzt von diesem und das vor dem Kuppeln von der Führungsnut 41a der beweglichen Führung 41 gestützte Führungselement 18b jetzt von diesem gegen die Kraft der Feder 45 abgehoben. Außerdem wird mit Beginn der Antriebskraftübertragung auf die Prozeßkartusche B durch die dabei erzeugte Drehkraft die am vorderen rechten Ende des Kartuschenrahmens vorhandene Anschlagfläche 18d gegen den an der stationären Führung 44 vorhandenen Regulierabschnitt 44b gedrückt.
Wie bereits erwähnt, ist bei dieser Ausführungsform das Bilderzeugungsgerät so konstruiert, daß die in dieses eingesetzte Prozeßkartusche B erst bei Beginn der Antriebskraftübertragung über die Kuppelvorrichtung in diesem positioniert wird.
Mit Beginn der Antriebskraftübertragung auf die Prozeßkartusche B wird diese vom Kuppelabschnitt 7a1 an der lichtempfindlichen Trommel 7 und von dem in der rechten Seitenplatte 40 drehbar gelagerten Kuppelabschnitt 83a des großen Zahnrades 83 in der richtigen Lage gehalten. An der linken Seite wird die Prozeßkartusche B von dem an dieser angeordneten, über den Druckarm 52 in den Positionierabschnitt 90a des Transportrahmens 90 gedrückten Führungs-/Positionierelement 18a positioniert. Dabei bleibt die Anschlagfläche 18d an der rechten Seite des Kartuschenrahmens in Berührung mit dem Schwenkregulierabschnitt 44b an der stationären Führung 41. Mit anderen Worten, die Prozeßkartusche B wird an drei Punkten im Bilderzeugungsgerät in der richtigen Lage gehalten.
Um die von der beweglichen Führung 41 bewegte Prozeßkartusche B auf die beschriebene Weise zu positionieren, wird mit dem Kuppeln der beiden Kuppelabschnitte 7a1 und 83a nach dem Einführen des Führungs-/Positionierelements 18a in den Positionierabschnitt 90a das Führungselement 18b von der dieses bisher stützenden Haltefläche 41a1 an der beweglichen Führung 41 abgehoben.
Wie aus dieser Beschreibung ersichtlich ist, wird die Prozeßkartusche B so im Bilderzeugungsgerät positioniert, daß die lichtempfindliche Trommel 7 mit hoher Genauigkeit zum optischen System 1 und zur Übertragungswalze 4 ausgerichtet ist.
(Arbeitsweise des Mechanismus zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche beim Öffnen des Abdeckelements 15)
Nachfolgend werden das Ausschalten des Bilderzeugungsgerätes durch Entaktivieren des Verriegelungsschalters 54, das Betätigen des Druckarms 52 und der Kuppelvorrichtung, das Bewegen der beweglichen Führung 41 beim Öffnen des Abdeckelements 15 und das Herausziehen der Prozeßkartusche B aus der beweglichen Führung 41 beschrieben. Diese Schritte laufen in umgekehrter Reihenfolge wie jene beim Schließen des Abdeckelements 15 ab.
Die 53, 58 und 59 zeigen den Zustand, wenn das Abdeckelement 15 geöffnet wird. Beim Öffnen des Abdeckelements 15 wird die an der linken Seite des Bilderzeugungsgerätes angeordnete Nockenplatte 50 vom Verriegelungsschalter 54 weggeschwenkt. Mit dem Wegschwenken der Nockenplatte 50 wird durch die Elastizität des Mikroschalters 91 der Verriegelungsschalter 45 angehoben und die Stromzufuhr zu verschiedenen im Bilderzeugungsgerät angeordneten Betätigungseinheiten unterbrochen. Gleichzeitig wird der elastische Abschnitt 54c von dem an der Nockenplatte 50 vorhandenen Berührungsabschnitt 50i getrennt (55–58).
Danach wird der Druckarm 52 von der Kuppelvorrichtung gelöst. Zuerst wird das Lösen des linken Druckarms 52 beschrieben.
Wenn die Nockenplatte 50 so weit geschwenkt wurde, daß der elastische Abschnitt 54c des Verriegelungsschalters 54 den Abschnitt 50i an der Nockenplatte 50 nicht mehr berührt, wird der am Druckarm 52 angeordnete Zapfen 52c von der gekrümmten Fläche am Armhalteabschnitt 50h2 des zweiten Nockens 50h abgehoben (56) Da die Kraft der an der Basis des Druckarms 52 befestigten Spiraltorsionsfeder 53 nicht ausreicht, um die beim Anheben des Druckarms 52 zwischen dessen elastischem Anpreßabschnitt 52b und dem Druckaufnahmeabschnitt 18a2 erzeugte Reibung zu überwinden, berührt die Innenwand des Armbetätigungsabschnitts 50h1 am zweiten Nocken 50 der Nockenplatte 50 den Zapfen 52c in radialer Richtung. Dann wird beim Schwenken der Nockenplatte 50 der Druckarm 52 nach oben geschwenkt.
Nach dem Abheben des Zapfens 52c von der Innenwand des Armbetätigungsabschnitts 50h1 wird der elastische Anpreßabschnitt 52b am Druckarm 52 vom Druckaufnahmeabschnitt 18a2 an der Prozeßkartusche B abgehoben. Dabei drückt die Spiraltorsionsfeder 53 den Druckarm 52 nach oben, so daß der Anschlag 52b3 an dessen elastischem Abschnitt 52b das obere Ende 40h2 der in der Seitenplatte 40 vorhandenen flügelförmigen Bohrung 40h berührt und somit der elastische Abschnitt 52b sich außerhalb des Bereichs des an der Prozeßkartusche B angeordneten Führungs-/Positionierelements 18a und dessen Druckaufnahmeabschnitt 18a2 befindet (54–55).
Dabei wird vom Berührungsdruck zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Übertragungswalze 4, welcher in Richtung Anheben der lichtempfindlichen Trommel 7 wirkt, das an der Prozeßkartusche B angeordnete Führungs-/Positionierelement 18a aus dem Positionierabschnitt 90a gedrückt.
Gleichzeitig mit dem Hochdrücken des linken Druckarms 52 auf der linken Seite wird die Kuppelvorrichtung betätigt.
Beim Öffnen des Abdeckelements 15 wird der über die Schubstange 55 mit der rechten Nockenplatte 50 verbundene Kuppelnocken 85 gedreht (52) und dadurch das große Zahnrad 83 von der Prozeßkartusche B weg bewegt.
Wie bereits erwähnt, ist die Schubstange 55 an einem Ende über das an dieser vorhandene gekrümmte Langloch 55b und dem in diesem gleitend gelagerten zweiten Zapfen 50g mit der rechten Nockenplatte 50, am anderen Ende über die schlüssellochförmige Bohrung 55a und dem in dieser gleitend gelagerten Zapfen 85b mit dem Kuppelnocken 85 verbunden. Von der Zugfeder 56 wird der zweite Zapfen 50g gegen ein Ende des Langlochs 55b gezogen. Der gerade Abschnitt 55b1 des in der Schubstange 55 vorhandenen Langlochs 55b erstrecht sich annähernd rechtwinklig zu der Linie, welche das obere Ende des geraden Abschnitts 55b1 mit der schlüssellochförmigen Bohrung 55a verbindet.
Die Kuppeleinheit wird von einem verdrallten Zapfen und von einer verdrallten Bohrung mit einem Querschnitt in Form eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks gebildet. Um durch Bewegen des großen Zahnrades 83 in Axialrichtung die beiden Kuppelabschnitte, d.h. den verdrallten Zapfen 71a1 und die verdrallte Bohrung 83a voneinander zu trennen, muß entweder die lichtempfindliche Trommel 7 oder das große Zahnrad 83 um einen bestimmten Winkel gedreht werden. Dafür ist eine relativ große Kraft erforderlich.
Die Schubstange 55 übertragt die Antriebskraft der Nockenplatte 50 auf den Kuppelnocken 85, so daß dieser geschwenkt und die Kuppelvorrichtung zum Entkuppeln betätigt wird. Dabei wirkt eine Kraft Ff auf die Schubstange 55 in Richtung der Linie, welche die schlüssellochförmige Bohrung 55a mit dem in dieser drehbar gelagerten Zapfen 85b am Kuppelnocken 85 mit dem vom zweiten Zapfen 50g an der Nockenplatte 50 berührten oberen Ende des geraden Abschnitts 55b1 des Langlochs 55b verbindet (52). Um ein Lösen des Zapfens 50g vom Ende des Langlochs 55b durch die Kraft Ff zu verhindern, muß die Wandfläche am Ende des Langlochs 55b entweder rechtwinklig zur Wirkungsrichtung dieser Kraft oder unter einem bestimmten Winkel zu dieser verlaufen, damit die Hauptkomponente dieser Kraft, welche vom geraden Abschnitt 55b1 aufgenommen wird, auf dessen oberes Ende gerichtet ist. Bei dieser Ausführungsform erstreckt der gerade Abschnitt 50b1 als Endabschnitt des Langlochs 50b sich im wesentlichen rechtwinklig zu der Linie, welche das obere Ende des geraden Abschnitts 50b1 mit der schlüssellochförmige Bohrung 55a verbindet, wobei die Zugfeder 56 so angeordnet ist, daß das Ende des geraden Abschnitts 50b1 gegen den zweiten Zapfen 50g gedrückt bleibt.
Sobald beim Drehen des Kuppelnockens dessen konische Fläche 85a2 die konische Fläche 84c2 am Innenlager 84 berührt, wird der Kuppelnocken 85 axial nach außen bewegt und dadurch der Kuppelabschnitt 83a vom Kuppelabschnitt 7a1 getrennt. Beim Weiterdrehen des Kuppelnockens 85 kommt dessen vorstehender Abschnitt 85a1 mit dem vorstehenden Abschnitt 84c1 am Innenlager 84 in Berührung, wodurch das große Zahnrad 83 noch weiter nach außen gedrückt wird, so daß die Stirnseite des an diesem angeordneten Kuppelabschnitts 83a hinter der Innenfläche der Seitenwand 40 verschwindet. Damit ist das Entkuppeln abgeschlossen.
Wie aus dieser Beschreibung hervor geht, ist das Bewegen der Nockenplatte 50 und das Betätigen verschiedener Mechanismen durch diese an das Öffnen des Abdeckelements 15 gekoppelt. Während des Öffnens des Abdeckelements 15 bis dem beschriebenen Punkt bleibt die bewegliche Führung 41, welche die Prozeßkartusche B in das Bilderzeugungsgerät bewegt hat, in Ruhestellung. Das ist darauf zurückzuführen, daß beim Drehen der Nockenplatte 50 die Oberseite und die Unterseite des gekrümmten Abschnitts 50b1 des Langlochs 50b die periphere Fläche des unter dem unteren Ende des geraden Abschnitts 40b2 der zweiten Führungsschiene 40b an der Seitenwand 40 liegenden zweiten Zapfen 41c an der beweglichen Führung 41 passiert. Mit anderen Worten, die Prozeßkartusche B wird erst dann von der beweglichen Führung 41 transportiert, wenn der Druckarm 52 und die Kuppelvorrichtung als Elemente zum richtigen Positionieren und Stützen der Prozeßkartusche im Bilderzeugungsgerät vollständig voneinander getrennt sind.
Erst beim Weiterschwenken des Abdeckelements 15 in Öffnungsrichtung wird die bewegliche Führung 41 von der Nockenplatte 50 bewegt.
Von der Nockenplatte 50 bewegt gelangt der an der beweglichen Führung 41 angeordnete zweite Zapfen 41c bis zum Übergang vom gekrümmten Abschnitt 50b1 zum geraden Abschnitt 50b2 des Langlochs 50b und wird im geraden Abschnitt 40b2 der an der Seitenwand 40 vorhandenen zweiten Führungsschiene 40b nach oben bewegt. Erst ab diesem Zeitpunkt des Öffnens des Abdeckelements 15 wird die bewegliche Führung 41 bewegt.
Nachfolgend wird das Betätigen der Schubstange 55 ab diesem Zeitpunkt beschrieben.
Wie aus 52 hervor geht, wird nach dem Entkuppeln die Nockenplatte 50 weiter gedreht, so daß der Taktvorgabestift 41d an der beweglichen Führung 41 in den Raum unter der Hubfläche 55f an der Schubstange 55 gelangt. Beim Weiterdrehen des Kuppelnockens 85 ab dem Punkt, an welchem der vorstehende Abschnitt 85a1 mit dem vorstehenden Abschnitt 84c1 am Innenlager 84 in Berührung kommt, beginnt die Nockenplatte 50 die bewegliche Führung 41 anzuheben. Zu diesem Zeitpunkt hat der über der Hubfläche 55f liegende, nach oben offene Stützabschnitt 55g (48) sich wieder von der rechtwinklig aus der Seitenwand 40 ragenden Anschlagrippe 60 gelöst.
Wenn der Taktvorgabestift 41d am Ende des an der beweglichen Führung 41 angeordneten zweiten Zapfens 41c sich entlang der Hubfläche 55f an der Schubstange 55 nach oben bewegt, wird die Schubstange 55 um die Achse der in dieser vorhandenen schlüssellochförmigen Bohrung 55a geschwenkt. Dadurch wird die Kante am Übergang vom geraden Abschnitt 55b1 zum geneigten Abschnitt 55b2 des Langlochs 55b über den an der Nockenplatte 50 angeordneten zweiten Zapfen 50g hinaus bewegt und dadurch die Schubstange 55 nicht weiter von der Nockenplatte 50 betätigt. Mit dem Schwenken der Schubstange 55 wird der an dieser vorhandene Stützabschnitt 55g gegen die Anschlagrippe 60 gedrückt, wodurch das Regulieren der Schubstangenbewegung beginnt (45).
Danach wird von der Nockenplatte 50 der an der beweglichen Führung 41 angeordnete zweite Zapfen 41c angehoben, so daß der ebenfalls an der beweglichen Führung 41 angeordnete erste Zapfen 41b entlang dem geneigten Abschnitt 40a2 der ersten Führungsschiene 40a gleitet. Dadurch wird die bewegliche Führung 41 nach oben bewegt. Demzufolge kommt die Bodenfläche 18b1 des an der Prozeßkartusche B angeordneten Führungselements 18b mit der Haltefläche 41a1 der beweglichen Füh rung 41 in Berührung. Erst jetzt wird die bisher von der Positioniervorrichtung in der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes gestützte Prozeßkartusche von der beweglichen Führung 41 gestützt.
Die bewegliche Führung 41 wird über das nach innen gerichtete Ende der Aufnahmefläche 41a2 mit dem Ende 18b2 des Führungselements 18b in Berührung gebracht und beginnt die Prozeßkartusche B aus der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes zu drücken. An der rechten Seite wird die Prozeßkartusche B diagonal nach oben gezogen, während das rechte Führungs-/Positionierelement 18a die an der rechten stationären Führung 44 befestigte Spiraltorsionsfeder 45 nach oben drückt (44).
Beim Weiterschwenken des Abdeckelements 15 in Öffnungsrichtung wird der an der beweglichen Führung 41 angeordnete zweite Zapfen 41c, zwischen dem ersten gekrümmten Abschnitt 40b1 der an der Seitenplatte 40 vorhandenen zweiten Führungsschiene 40b und dem vorderen Ende des geraden Abschnitts 50b2 am Langloch 50b in der Nockenplatte 50 liegend, zu der zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche B dienenden Öffnung W bewegt. Gleichzeitig wird der erste Zapfen 41b entlang dem horizontal sich erstreckenden Abschnitt 40a1 in den geneigten Abschnitt 40a2 geschoben. Damit befindet die Prozeßkartusche B sich an der Entnahmestelle, kann dort von der Bedienperson gefaßt und bei horizontal bewegter lichtempfindlicher Trommel 7 aus dem Bilderzeugungsgerät gezogen werden (26–44).
Gleichzeitig mit dem Transportieren der Prozeßkartusche B wird die am Kartuschenrahmen schwenkbar befestigte Trommelabdeckung 12 in entgegengesetzter Reihenfolge zum Einsetzen der Prozeßkartusche jetzt schrittweise geschlossen.
Wenn der an der beweglichen Führung 41 angeordnete erste Zapfen 41b im geneigten Abschnitt 40a2 der ersten Führungsschiene 40a nach oben gedrückt und somit die Prozeßkartusche B angehoben wird, verkleinert sich der Winkel, unter welchem die Trommelabdeckung 12 geöffnet ist, vorübergehend etwas. Mit dem Bewegen der Prozeßkartusche zur Öffnung W kommt die Rippe 12e in Berührung mit der zweiten geneigten Fläche 44c3 an der Abdeckungsführung 44d der stationären Führung 44, wodurch der Öffnungswinkel der Trommelabdeckung größer wird. Danach wird die Rippe 12c an der oberen Fläche 44c2 entlang geführt, so daß die Trommelabdeckung 12 den elektrischen Kontakt 92 nicht berührt. Danach wird die Rippe 12e an der ersten geneigten Fläche 44cl entlang in Richtung Öffnung W bewegt, so daß durch die Kraft der nicht dargestellten Abdeckungsschließfeder die Trommelabdeckung 12 weiter geschlossen wird. Dabei kommt der höchste Punkt 12d1 am Nockenabschnitt 12d in Berührung mit der Bodenfläche der Halteplatte 1f für das optische System und die Rippe 12e verläßt den geneigten Abschnitt 44c1. Sobald der höchste Punkt 12d1 am Nockenabschnitt 12d den gebogenen Abschnitt an der Halteplatte 1f verläßt, wird von der Spiraltorsionsfeder der Nockenabschnitt 12d um einen großen Winkel gedreht. Wenn der Nockenabschnitt 12d die Halteplatte 1f verläßt, ist die Trommelabdeckung 12 vollständig geschlossen, so daß diese die Übertragungsöffnung 9a und die Belichtungsöffnung 9b abdeckt.
Wenn beim Bewegen der Prozeßkartusche B durch die vom Abdeckelement 15 betätigte bewegliche Führung 41 der höchste Punkt 12d1 am Nockenabschnitt 12d der Trommelabdeckung 12 den gebogen Abschnitt an der Halteplatte 1f passiert, kommt die Bodenfläche 10f4 des Entwickelrahmens 10f der Prozeßkartusche B in Berührung mit der Rippe 43a an der den Boden der Öffnung W bildenden vorderen Führung 43 (26).
Wenn die Prozeßkartusche B die Rippe 43c berührt, liegt deren Schwerpunkt auf der Seite, an welcher die lichtempfindliche Trommel 7 angeordnet ist. Wenn in diesem Zustand das Abdeckelement 15 weiter geöffnet wird, zieht diese die bewegliche Führung 41 mit der auf dieser ruhenden Prozeßkartusche B zur Öffnung W und damit zur Bedienperson. Dabei wird durch die Neigung der Rippe 43c und jener der Bodenfläche 10f4 des Entwickelrahmens 10f die Prozeßkartusche B um das als Schwenkpunkt dienende, nach innen gerichtete Ende 18b2 des Führungselements 18b und somit der Entwickelrahmen 10f nach oben geschwenkt. Wenn das Abdeckelement 15 weiter bis in die Endstellung geöffnet wird, schwenkt durch die Konfiguration der Rippe 43c die Prozeßkartusche B so lange, bis die Bodenkante 18b3 am Führungselement 18b über die an die Stufe in der Führungsnut 41a sich anschließende geneigte Fläche 41a1 hinaus ragt.
Da kurz vor dem vollständigen Öffnen des Abdeckelements 15 die Führungsfläche 41a2 der Führungsnut 41a bündig ist zur vorderen Führungsfläche 42a1 der Hilfsführung 42 (erste Stellung), kann von der Bedienperson die Prozeßkartusche B problemlos durch die Öffnung W herausgezogen werden, ohne daß die untere Kante 18b3 am Führungselement 18b an der geneigten Fläche 41a1 hängen bleibt.
Wenn das Abdeckelement 15 vollständig geöffnet ist, berührt der an der beweglichen Führung 41 angeordnete zweite Zapfen 41c die Innenwand des geraden Abschnitts 50b2 des in der Nockenplatte 50 vorhandenen Langlochs 50b, während das nahe der Öffnung W liegende Ende des gekrümmten Abschnitts 40b1 der zweiten Führungsschiene 40b als Anschlag für das Abdeckelement 15 dient, damit dieses nicht weiter geschwenkt werden kann.
Wie bereits erwähnt, wird bei dieser Ausführungsform in der ersten Hälfte des Schließen des Abdeckelements 15 die bewegliche Führung 41 aus der ersten Stellung, in welcher die Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes eingesetzt bzw. aus dieser entfernt werden kann, in die zweite Stellung bewegt, von welcher aus die Prozeßkartusche B in die Bilderzeugungsstellung gedrückt wird. Während des Transportierens der Prozeßkartusche B durch die bewegliche Führung 41 wird die Trommelabdeckung 12 geöffnet, um die Bilderzeugung zu ermöglichen. In der zweiten Hälfte des Schließens des Abdeckelements 15 wird die Prozeßkartusche B an die Hauptbaugruppe gekuppelt und in dieser richtig positioniert, um die Antriebskraftübertragung und die Bilderzeugung zu ermöglichen. Danach wird das Bilderzeugungsgerät eingeschaltet. Dagegen wird in der ersten Hälfte des Öffnens des Abdeckelements 15 zuerst das Bilderzeugungsgerät ausgeschaltet, dann die Vorrichtung, welche die Prozeßkartusche in der Bilderzeugungsstellung hält, gelöst und die Prozeßkartusche von der Hauptbaugruppe abgekuppelt. In der zweiten Hälfte des Öffnens des Abdeckelements 15 wird die bewegliche Führung 41 mit der auf diese gedrückten Prozeßkartusche B aus der zweiten Stellung in die erste Stellung bewegt und dabei die Trommelabdeckung 12 geschlossen.
Dieser Mechanismus ermöglicht beim Öffnen und Schließen des Abdeckelements 15 das Bewegen der Prozeßkartusche B. Selbst wenn das Bilderzeugungsgerät so konfiguriert ist, daß die Prozeßkartusche B tiefer in dessen Hauptbaugruppe 14 geschoben werden muß, kann die Prozeßkartusche B leicht in diese eingesetzt und aus dieser entfernt werden.
Nachfolgend wird die beschriebene Ausführungsform der vorliegenden Erfindung noch einmal kurz erläutert.
Die durch Öffnen und Schließen des Abdeckelements 15 und das daran gekoppelte Bewegen der ersten und der zweiten Führung 41 austauschbar in die Hauptbaugruppe 14 des elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes einsetzbare Prozeßkartusche B weist auf:
die elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel 7, Verarbeitungsvorrichtungen (Ladevorrichtung 8, Entwickelvorrichtung 10 und Reinigungsvorrichtung 11), welche auf die lichtempfindliche Trommel 7 wirken,
den ersten Kartuschenrahmen CF, welcher in Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7, parallel zur Kartuscheneinsetzrichtung an einem Ende der Prozeßkartusche angeordnet ist,
das erste Führungselement 18b, welches aus dem ersten Kartuschenrahmen CF ragt und beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes auf der bewegten ersten Führung 41 ruht,
den zweiten Kartuschenrahmen CF, welcher in Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7, parallel zur Kartuscheneinsetzrichtung am anderen Ende der Prozeßkartusche angeordnet ist,
das zweite Führungselement 18b, welches aus dem zweiten Kartuschenrahmen CF ragt und beim Einsetzen der Prozeßkartusche in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes auf der bewegten zweiten Führung ruht
den ersten Positionierelement 18a, welches in Axialrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7, koaxial zu dieser an einer Seite der Prozeßkartusche B an deren erstem Kartuschenrahmen CF angeordnet ist und von dem in der Hauptbaugruppe 14 angeordneten ersten Positionierabschnitt 44a aufgenommen wird, um die eingesetzte Prozeßkartusche richtig im Bilderzeugungsgerät zu positionieren, und
das zweite Positionierelement 18a, welches in Axialrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7, koaxial zu dieser an der anderen Seite der Prozeßkartusche B an deren zweitem Kartuschenrahmen CF angeordnet ist und von dem in der Hauptbaugruppe angeordneten zweiten Positionierabschnitt 90a aufgenommen wird, um die eingesetzte Prozeßkartusche B richtig im Bilderzeugungsgerät zu positionieren,
An einer Stirnseite der lichtempfindlichen Trommel 7 ist der Antriebsübertragungsabschnitt 7a1 angeordnet, welcher bei eingesetzter Prozeßkartusche B die Antriebskraft von der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes aufnimmt und die lichtempfindliche Trommel 7 in Drehung setzt.
Der Antriebskraftübertragungsabschnitt 7a1 ist ein dreieckiger verdrallter Zapfen, über welchen zur Aufnahme der Antriebskraft ein mit einer dreieckigen verdrallten Bohrung versehenes Element geschoben wird.
In Längsrichtung der lichtempfindlichen Trommel und in Kartuscheneinsetzrichtung gesehen liegen das hintere Ende des ersten Führungselements 18b und das hintere Ende des zweiten Führungselements 18b hinter, das vordere Ende des ersten Führungselements 18b und das vordere Ende des zweiten Führungselements 18b vor dem Schwerpunkt der Prozeßkartusche B.
Wenn die in die Hauptbaugruppe 14 eingesetzte Prozeßkartusche B sich in der Bilderzeugungsstellung befindet, liegen das vordere Ende des ersten Führungselements 18b und das vordere Ende des zweiten Führungselements 18b vor der die Achse der lichtempfindlichen Trommel 7 vertikal schneidenden Linie.
Das hintere Ende des ersten Führungselements 18b hat einen flachen Abschnitt, welcher auf der zweiten Führung 41 ruht, und einen geneigten Abschnitt 18b4, welcher sich entgegen Kartuscheneinsetzrichtung diagonal nach unten erstreckt und gegen welchen die zweite Führung 41 gedrückt wird, um die Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe zu schieben.
Das auf der ersten Führung 41 ruhende erste Führungselement 18b und das auf der zweiten Führung 41 ruhende zweite Führungselement 18b werden beim weiteren Einschieben der Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe 14 von der Feder 45 belastet. Dadurch drückt die in der Hauptbaugruppe 17 angeordnete erste Führung 41 gegen das hintere Ende des an der Prozeßkartusche angeordneten ersten Führungselements 18b und die in der Hauptbaugruppe 14 angeordnete zweite Führung 41 gegen das hintere Ende des an der Prozeßkartusche B angeordneten zweiten Führungselements 18b. Wenn die Prozeßkartusche B sich in der Bilderzeugungsstellung befindet, werden das erste und das zweite Führungselement 18b nicht mehr von der ersten bzw. der zweiten Führung 41 berührt.
Die Prozeßkartusche B hat außerdem einen Regulierabschnitt (Anschlag) 18d, welcher vom Schwenksteuerabschnitt 44b an der in der Hauptbaugruppe 14 angeordneten stationären Führung 44 berührt wird und das Schwenken der Prozeßkartusche B um das erste und das zweite Führungs-/Positionierelement 18a, 18a durch die von der Hauptbaugruppe 14 auf den Zapfen Tal übertragene Antriebskraft verhindert. Der Regulierabschnitt 18d ist an der Außenfläche des Kartuschenrahmens CF angeordnet und ragt nach oben, wenn die Prozeßkartusche B sich in der Bilderzeugungsstellung befindet. Das erste Führungs-/Positionierelement 18a greift in den ersten Positionierabschnitt 44a, das zweite Führungs-/Positionierelement 18a in den zweiten Positionierabschnitt 90a. Wenn der Regulierabschnitt 18d den Schwenksteuerabschnitt 44b berührt, befindet die Prozeßkartusche B sich in der Bilderzeugungsstellung.
Das erste und das zweite Führungs-/Positionierelement 18a, 18a sind zylindrisch, wobei das erste Führungs-/Positionierelement einen größeren Durchmesser hat als das zweite Führungs-/Positionierelement.
Die Prozeßkartusche B kann über das erste und das zweite Führungselement 18b, 18b, welche auf der ersten und der zweiten Führung 41 ruhen, durch Öffnen des Abdeckelements 15 in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes transportiert werden. Beim Transportieren der Prozeßkartusche B zu der Stelle, an welcher diese aus der Hauptbaugruppe gezogen werden kann, kommt deren Bodenfläche in Berührung mit der in der Hauptbaugruppe vorhandenen Erhebung 16a, so daß die Prozeßkartusche B geschwenkt und dadurch deren vorderer Abschnitt angehoben wird.
Zur Prozeßkartusche B gehört auch eine mit einer ersten Erhebung 12d und einer zweiten Erhebung 12C versehene Abdeckung zum Schützen der lichtempfindlichen Trommel 7. Die an der Oberseite der Abdeckung vorhandene erste Erhebung 12d berührt während des Transportierens der Prozeßkartusche B durch die erste und die zweite Führung 41 zur Position S in der Hauptbaugruppe den an dieser angeordneten ersten Berührungsabschnitt 1f, so daß die Abdeckung geöffnet wird, während die in Längsrichtung des Kartuschenrahmens CF sich erstreckende zweite Erhebung 12C den in der Hauptbaugruppe angeordneten zweiten Berührungsabschnitt 44c berührt und die Abdeckung geöffnet hält. Das erste Führungselement 18b, die zweite Erhebung 12C und die erste Erhebung 12d sind in der genannten Reihenfolge in Längsrichtung der Prozeßkartusche B an dieser angeordnet.
Die Abdeckung 12 mit der ersten Erhebung 12d und der zweiten Erhebung 12C als integrale Bestandteile derselben ist aus Kunstharz gefertigt.
Zur Abdeckung 12 gehört auch ein Abschnitt 12a zum Abdecken der lichtempfindlichen Trommel 7 und ein Abschnitt 12c, über welchen der Abschnitt 12a schwenkbar am Kartuschenrahmen CF befestigt ist. Die zweite Erhebung 12C ist am Abschnitt 12c vorhanden.
Durch diese einfache Konstruktion muß die Hauptbaugruppe nicht sperrig ausgeführt werden.
Außerdem kann die Prozeßkartusche B am hinteren Ende der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes positioniert werden, wodurch eine bessere Weite An im Bilderzeugungsgerät sich ergibt.
Durch diese Konstruktion kann in der letztem Phase des Schließens des Abdeckelements der Druckarm 52 und/oder die Kuppelvorrichtung, welche als Elemente zum Positionieren der Prozeßkartusche B in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes dienen, betätigt werden. Da verschiedene Teile mehrere Funktionen erfüllen, kann die Anzahl an Teilen insgesamt verringert werden.
Da die Führungselemente 18b, welche von der jeweiligen an beiden Seitenwänden angeordneten beweglichen Führungen 41 gestützt werden, und die Führungs-/Positionierelemente 18a, welche vom jeweiligen der beiden Aufnahmeabschnitte 84a und 90a gestützt werden, in Längsrichtung der Prozeßkartusche an den gleichen Stellen angeordnet sind, ist eine Vergrößerung der Prozeßkartuschenlänge nicht erforderlich.
Die beschriebene Prozeßkartusche wird zur Erzeugung monochromatischer Bilder verwendet, kann gemäß der vorliegenden Erfindung aber auch mit mehreren Entwickelvorrichtungen ausgerüstet werden, um zum Beispiel zweifarbige Bilder, dreifarbige Bilder oder Vollfarbebilder zu erzeugen.
Das elektrophotographische, lichtempfindliche Element ist nicht auf die beschriebene lichtempfindliche Trommel beschränkt, sondern kann ein aus amorphem Silizium, amorphem Selen, Zinkoxid, Titanoxid, organischem Material usw. gefertigter Photoleiter sein. Das lichtempfindliche Element kann als Trommel oder Band ausgeführt sein. Ein lichtempfindliches Element in Form einer Trommel ist ein Zylinder aus einer Aluminiumlegierung oder einem ähnlichen Material mit einem zum Beispiel durch Verdampfen aufgetragenen Photoleiter.
Bei dieser Erfindung wird als Entwickelverfahren vorzugsweise das Magnetbürsten mit Zweikomponententoner, das Kaskadenentwickeln, das Aufsetzentwickeln oder das Trübungsentwickeln angewendet.
Zum gleichmäßigen Laden der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements wird das Berührungsladen angewendet, doch auch das Laden mittels einer Wolframelektrode, welche an drei Seiten von Abschirmplatten aus Aluminium oder einem anderen Metall umgeben ist und beim Speisen mit einer hohen Spannung positive oder negative Ionen erzeugt, kann angewendet werden.
Als Ladeelement kann die genannte Walze, aber auch eine Lamelle, ein Kissen, ein Block, ein Stab, ein Draht usw. verwendet werden.
Die austauschbar in die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes einsetzbare Prozeßkartusche weist zum Beispiel ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element und wenigstens eine Verarbeitungsvorrichtung auf, d.h. das lichtempfindliche Element und die Ladevorrichtung, das lichtempfindliche Element und die Entwickelvorrichtung, das lichtempfindliche Element und die Reinigungsvorrichtung oder das lichtempfindliche Element und zwei oder mehrer Verarbeitungsvorrichtungen.
Mit anderen Worten, die Prozeßkartusche ist mit einem elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element und der Ladevorrichtung, der Entwickelvorrichtung oder der Reinigungsvorrichtung ausgerüstet und als Einheit austauschbar an die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes montierbar. Die Prozeßkartusche kann mit einem elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element und mit wenigstens einer der genannten drei Vorrichtungen ausgerüstet und in Kartuschenform austauschbar an die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes montiert werden. Das Befestigen und Entfernen der Prozeßkartusche an die bzw. von der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes kann von der Bedienperson des Gerätes vorgenommen werden. Das heißt, die Bedienperson selbst führt die Wartung des Bilderzeugungsgerätes durch.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen wurde als Bilderzeugungsgerät ein Laserstrahldrucker zugrunde gelegt, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf einen solchen beschränkt ist, denn als Bilderzeugungsgerät kann auch ein elektrophotographischer Kopierer, ein Faxgerät, ein Textautomat oder ein ähnliches Gerät herangezogen werden.
(Modifiziertes Beispiel 1)
Bei der beschriebenen Ausführungsform hat die erste Führungsschiene 40a einen horizontalen Abschnitt 40a1 und einen schräg nach unten sich erstreckenden Abschnitt 40a2. Der Abschnitt 40a2 kann aber auch schräg nach oben gerichtet sein, wenn die Übertragungswalze 4 in Kartuscheneinsetzrichtung an der Hinterseite angeordnet ist.
Bei diesem modifizierten Beispiel ist der auf die Bilderzeugungsstellung gerichtete Abschnitt, d.h. der mit Zapfen 41b versehene Abschnitt der beweglichen Führung entlang der Führungsschiene 40a nach oben, der mit dem Zapfen 41c versehene Abschnitt nach unten gerichtet. Demzufolge schwenkt die Prozeßkartusche B in Uhrzeigerrichtung. Wenn das Führungs-/Positionierelement 18a vom Positionierabschnitt 90a am Rahmen 9 aufgenommen wird, erfolgt das Einsetzen der Prozeßkartusche B, bei welcher die lichtempfindliche Trommel 7 in Kartuscheneinsetzrichtung an deren Hinterseite angeordnet ist, in der Richtung, welche die Greiffläche der Übertragungswalze 4 im wesentlichen rechtwinklig kreuzt.
Das modifizierte Beispiel bietet ähnliche Vorteile wie die beschriebene Ausführungsform.
Wie bereits beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Erfindung das Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes an das Schließen des Abdeckelements gekoppelt und somit einfacher.
Auch das Ankuppeln und Abkuppeln der Prozeßkartusche an das bzw. vom Antriebssystem des Aufzeichnungsgerätes sind an das Schließen bzw. das Öffnen des Abdeckelements gekoppelt und somit einfacher.
Obwohl die Erfindung anhand von Konstruktionen beschrieben wurde, ist diese nicht auf die dargelegten Details beschränkt, so daß mögliche Modifikationen und Änderungen zum Schutzbereich der folgenden Ansprüche gehörend anzusehen sind.

Claims

Elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät, in welches eine Prozeßkartusche (B) austauschbar einsetzbar ist, wobei die Prozeßkartusche eine elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel (7), eine Verarbeitungsvorrichtung (8, 10, 11), welche auf die elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel wirkt, einen Rahmen (10) zum Stützen der elektrophotographischen, lichtempfindlichen Trommel und der Verarbeitungsvorrichtung, ein aus dem Kartuschenrahmen ragendes Führungselement (18b) und ein an einer Stirnseite der elektrophotographischen, lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnetes Kuppelelement (7a1), das Bilderzeugungsgerät, eine Öffnung (W) zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche, ein Abdeckelement (15) zum Schließen und Freilegen der Öffnung (W), eine in dessen Hauptbaugruppe angeordnete bewegliche Führung (41) zum Stützen des aus dem Kartuschenrahmen ragenden Führungselements 18b), welche beim Öffnen und Schließen des Abdeckelements (15) zwischen einer zum Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche in die bzw. aus der Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes vorgesehenen ersten Position und einer für die Bilderzeugung durch die Prozeßkartusche vorgesehenen zweiten Position bewegbar ist, und ein in dessen Hauptbaugruppe angeordnetes Kuppelelement (83a), welches im wesentlichen rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Prozeßkartusche beim Einsetzen und Entfernen in die bzw. aus der Gerätehauptbaugruppe bewegbar ist, um mit dem an der Kartusche vorhandenen Kuppelelement (7a1) gekuppelt zu werden und die von der Antriebsquelle (80) des Bilderzeugungsgerätes erzeugte Antriebskraft auf dieses zu übertragen, aufweist, gekennzeichnet durch Bereitstellung einer Antriebskuppelvorrichtung (84, 85, 86, 87) zum Bewegen des Kuppelelements (83a) im wesentlichen rechtwinklig zur Bewegungsrichtung der Prozeßkartusche beim Einsetzen und Entfernen in die bzw. aus der Gerätehauptbaugruppe und somit zum Kuppeln und Entkuppeln dieses Elements mit dem bzw. vom Kuppelelement (7a1) in Verbindung mit dem Öffnen und Schließen des Abdeckelements (15) und einer vom Abdeckelement (15) betätigten Nockenplatte (50) zum Bewegen der Führung (41) und der Kuppelvorrichtung (84, 85, 86, 87), wobei das Abdeckelement (15) beim Schließen die Nockenplatte (50) und über diese die Führung (41) mit der auf dieser ruhenden Prozeßkartusche aus der ersten Position in die zweite Position bewegt und dann die Antriebskuppelvorrichtung betätigt, um das Kuppelelement (83a) mit dem Kuppelelement (7a1) zu verbinden, und wobei das Abdeckelement (15) beim Öffnen die Nockenplatte (50) und über diese die Antriebskuppelvorrichtung (84, 85, 86, 87) wieder betätigt, um das Kuppelelement (83a) vom Kuppelelement (7a1) zu trennen und dann die Führung (41) mit der auf dieser ruhenden Prozeßkartusche aus der zweiten Position in die erste Position zu bewegen.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, welches außerdem aufweist: eine nockenförmige Nut (40a, 40b) in der die Öffnung (W) begrenzenden Seitenwand (40) zum Montieren der Führung (41) an dieser, einen Zapfen (41b, 41c), welcher an der nicht auf das Kartuschenführungselement (18b) gerichteten Seite der Führung (41) angeordnet und in der nockenförmigen Nut (40a, 40b) an der Seitenwand (40) gleitend gelagert ist und von welchem die Nockenplatte (50) berührt wird, und ein Verbindungselement (51), welches am Abdeckelement (15) und an der Nockenplatte (50) befestigt ist und zusammen mit diesen einen Viergelenk-Mechanismus bildet; wobei die in der Hauptbaugruppe angeordnete Führung (41) in Verbindung mit der Nockenfläche der Nockenplatte (50) und der in der Seitenplatte (40) vorhandenen nockenförmigen Nut (40a, 40b) das Bewegen und Stoppen des Abdeckelements (15) bewirkt.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Antriebskuppelvorrichtung aufweist: ein an der Seitenplatte (40) befestigtes Innenlager (84), in welchem ein Ende des in der Hauptbaugruppe angeordneten Kuppelelements (83a) drehbar gelagert ist und welches an der auf das Kuppelelement gerichteten Seite mit einer Nockenfläche (84c) versehen ist, ein Außenlager (86), auf welchem das andere Ende des in der Hauptbaugruppe angeordneten Kuppelelements (83a) drehbar gelagert ist, einen Kuppelnocken (85), welcher zwischen dem Innenlager (84) und dem Kuppelelement (83a) angeordnet und mit einem Nockenabschnitt (85a) versehen ist und durch Drehen um die Drehachse des Kuppelelements (83a) dieses in Achsrichtung bewegt, und eine Feder (87), welche zwischen dem Außenlager und dem Kuppelelement (83a) angeordnet ist und das Kuppelelement (83a) in Richtung Innenlager (84) drückt.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 3, welches außerdem ein Taktvorgabeelement (55) aufweist, das mit einem Abschnitt zur Aufnahme des drehbaren Kuppelnockens (85) und einem Langloch (55b) versehen ist, wobei das Langloch (55b) in einen linearen Endabschnitt (55b1) zur Aufnahme des an der Nockenplatte (50) angeordneter zweiten Zapfens (50g), einen gekrümmten Abschnitt (55b3) mit einem Radius, welcher im wesentlichen dem Drehradius des zweiten Zapfens (50g) entspricht, und einen geneigten Abschnitt (55b2), welcher den linearen Endabschnitt (55b1) mit dem gekrümmten Abschnitt (55b3) verbindet, unterteilt ist, so daß während des Bewegens der Führung (41) in Verbindung mit der Nockenplatte (50) der an dieser angeordnete zweite Zapfen (50g) im Langloch (55b) des Taktvorgabeelements (55) gleitet und bei ruhender Führung (41) den linearen Endabschnitt (55b1) des Langlochs (55b) berührt, um den Kuppelnocken zu betätigen.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 4, wobei der lineare Abschnitt (55b1) des Langlochs (55b) im Taktvorgabeelement (55) sich im wesentlichen rechtwinklig zur Verbindungslinie zwischen dessen Ende und dem Aufnahmeabschnitt erstreckt und der Abschnitt (55b2) vom linearen Abschnitt (55b1) aus nach unten geneigt ist, und wobei die Mitte des gekrümmten Abschnitts (55b3) im wesentlichen zur Drehmitte der Nockenplatte (50) ausgerichtet ist, wenn der an der Nockenplatte (50) angeordnete zweite Zapfen (50g) sich im gekrümmten Abschnitt (55b3) befindet.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 5, wobei die in der Hauptbaugruppe angeordnete Führung (41) mit einem vom freien Ende des Zapfens (41b, 41c) nach außen sich erstreckenden Stift (41d) und das Taktvorgabeelement (55) mit einer Kontaktfläche (55f) versehen ist, und wobei in der Anfangsphase des Öffnens des Abdeckelements (15) der Stift (41d) nach oben gerichtet ist, die Kontaktfläche (55f) des Taktvorgabeelements (55) berührt und das Taktvorgabeelement dreht, so daß der an der Nockenplatte (50) angeordnete zweite Zapfen (50g) vom linearen Abschnitt (55b1) zum geneigten Abschnitt (55b2) des Langlochs (55b) bewegt wird.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 6, wobei das Taktvorgabeelement (55) über der Kontaktfläche (55f) mit einer Ausnehmung (55g) und die Seitenplatte (40) mit einer im wesentlichen rechtwinklig aus dieser ragenden Rippe (60) versehen ist, und wobei dann, wenn der an der Nockenplatte (50) angeordnete zweite Zapfen (50g) sich im gekrümmten Abschnitt (55b3) oder im geneigten Abschnitt (55b2) des Taktvorgabeelements (55) befindet, eine Fläche der Ausnehmung (55g) die Rippe (60) berührt und dadurch ein Bewegen des Taktvorgabeelements (55) verhindert wird.