DE69719251T2

DE69719251T2 - Prozesskassette und elektrografisches Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69719251T2
Application number: DE69719251T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Numagami; Toru Oguma; Kazushi Watanabe
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-07-04
Filing date: 1997-07-03
Publication date: 2003-11-13
Anticipated expiration: 2017-07-04
Also published as: DE69719251D1; CN1117295C; JP3337915B2; EP0816949B1; US6097909A; HK1005261A1; KR100270670B1; CN1176406A; EP0816949A1; KR980010648A; JPH1020742A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Montageverfahren für eine lichtempfindliche Trommel, eine Prozeßkassette und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes.
Die Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes erzeugt ein Bild auf einem Aufzeichnungsmaterial unter Anwendung eines Verfahrens zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes. Beispiele einer derartigen Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes sind ein elektrophotographisches Kopiergerät, ein elektrophotographischer Drucker (Laserdrucker, LED-Drucker o. ä.), ein Faxgerät und ein Wortprozessor o. ä.
Die Prozeßkassette enthält auf integrierte Weise ein elektrophotographisches lichtempfindliches Element und eine Aufladeeinrichtung, Entwicklungseinrichtung oder Reinigungseinrichtung und ist lösbar an der Haupteinheit der Bilderzeugungsvorrichtung montierbar. Sie kann auf integrierte Weise das elektrophotographische lichtempfindliche Element und mindestens eine Einrichtung aus der Aufladeeinrichtung, Entwicklungseinrichtung und Reinigungseinrichtung enthalten. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann sie das elektrophotographische lichtempfindliche Element und mindestens die Entwicklungseinrichtung enthalten.
In einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes unter Anwendung eines Verfahrens zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes findet eine Prozeßkassette Verwendung, die das elektrophotographische lichtempfindliche Element und Prozeßeinrichtungen enthält, die auf das elektrophotographische lichtempfindliche Element einwirken, und die lösbar als Einheit an einer Haupteinheit der Bilderzeugungsvorrichtung (Prozeßkassettentyp) montierbar ist. Mit diesem Prozeßkassettentyp kann die Wartung der Vorrichtung vom Benutzer selbst durchgeführt werden, ohne von einer Serviceperson abhängig zu sein. Daher findet ein solcher Prozeßkassettentyp nunmehr umfangreiche Verwendung bei Vorrichtungen zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine weitere Verbesserung einer derartigen Prozeßkassette.
Ein Antriebssystem für ein lichtempfindliches Element in einem Prozeßkassettentyp ist in den US-PS'en 4 829 335 und 5 023 660 offenbart. Ein Verfahren zur Montage einer lichtempfindlichen Trommel ist in der US-PS 4 575 211 beschrieben.
Die europäische Patentanmeldung 0738941, die einen Teil des Standes der Technik gemäß Artikel 54(3) EPÜ bildet, beschreibt eine Prozeßkassette, die in bezug auf eine elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung lösbar montierbar ist. Diese Kassette umfaßt eine elektrophotographische lichtempfindliche Trommel, auf die Trommel einwirkende Prozeßeinrichtungen, ein die Trommel haltendes Gehäuse und ein Lagerelement mit einem Trommelaufnahmeschlitz, das am Gehäuse montierbar ist.
Dei europäische Patentanmeldung 0672973 beschreibt eine Prozeßkassette, die für eine leichte Befestigung und für eine leichte Demontage von einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes geeignet ist. Die Kassette umfaßt mindestens eine lichtempfindliche Trommel und ein in einem Lagerrahmen gehaltenes Aufladeelement. Der Rahmen besitzt ein Lagerelement mit einem Schlitz zur Aufnahme einer Welle, die sich von einem Ende der Trommel aus erstreckt.
In Patent Abstracts of Japan, Band 096, Nr. 007, 31. Juli 1996 ist eine Bilderzeugungsvorrichtung beschrieben, bei der eine Photorezeptoreinheit mit einem Schlitz in Eingriff bringbar ist, der in einer Zwischenschwenkeinheit ausgebildet ist, die die Photorezeptoreinheit im Betrieb lagert.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Montageverfahren für eine lichtempfindliche Trommel, eine Prozeßkassette und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes zu schaffen, mit denen die Wirksamkeit bei der Montage der lichtempfindlichen Trommel verbessert wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft die Schaffung eines Montageverfahrens für eine lichtempfindliche Trommel, einer Prozeßkassette und einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes, mit denen die Lagergenauigkeit der lichtempfindlichen Trommel verbessert wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Montageverfahren für eine lichtempfindliche Trommel, eine Prozeßkassette und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes zu schaffen, bei denen die lichtempfindliche Trommel ein Verbindungselement aufweist und dann, wenn ein Verbindungselement der Haupteinheit der Vorrichtung gedreht wird, nachdem die Prozeßkassette an der Haupteinheit der Vorrichtung montiert worden ist, dieses mit dem Verbindungselement der Kassette in Eingriff gebracht wird, um von der Haupteinheit eine Antriebskraft zum Drehen der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel zu empfangen.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher bei Betrachtung der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Hiervon zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes;
Fig. 2 eine externe perspektivische Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Prozeßkassette;
Fig. 4 eine externe perspektivische Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Prozeßkassette, von oben rechts gesehen;
Fig. 5 eine Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Prozeßkassette von rechts;
Fig. 6 eine Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Prozeßkassette von links;
Fig. 7 eine externe perspektivische Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Prozeßkassette, von oben links gesehen;
Fig. 8 eine externe perspektivische Ansicht der unteren linken Seite der in Fig. 3 gezeigten Prozeßkassette;
Fig. 9 eine externe perspektivische Ansicht des Prozeßkassettenaufnahmeabschnittes der Haupteinheit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 10 eine externe perspektivische Ansicht des Prozeßkassettenaufnahmeabschnittes der Haupteinheit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 11 einen Vertikalschnitt einer lichtempfindlichen Trommel und eines Antriebsmechanismus zum Antreiben der lichtempfindlichen Trommel;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer Reinigungseinheit;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer Bildentwicklungseinheit;
Fig. 14 eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Bildentwicklungseinheit;
Fig. 15 eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Zahnradhalterahmenabschnittes des Bildentwicklaungskammerrahmens und der Zahnräder, die die Bildentwicklungseinheit antreiben, wobei deren Rückseite dargestellt ist;
Fig. 16 eine Seitenansicht der Bildentwicklungseinheit einschließlich des Tonerkammerrahmens und des Bildentwicklungskammerrahmens;
Fig. 17 eine Draufsicht des Zahnradhalterahmenabschnittes der Fig. 15, von der Innenseite der Bildentwicklungseinheit aus gesehen;
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht einer Bildentwicklungsrollenlagerbox;
Fig. 19 eine perspektivische Ansicht des Bildentwicklungskammerrahmens;
Fig. 20 eine perspektivische Ansicht des Tonerkammerrahmens;
Fig. 21 eine perspektivische Ansicht des Tonerkammerrahmens;
Fig. 22 einen Vertikalschnitt des Tonerabdichtungsabschnittes der Fig. 21;
Fig. 23 einen Vertikalschnitt der Konstruktion, die die Aufladerolle der lichtempfindlichen Trommel lagert;
Fig. 24 einen schematischen Schnitt des Antriebssystems für die Haupteinheit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 25 eine perspektivische Ansicht einer auf der Seite der Haupteinheit der Vorrichtung vorgesehenen Kupplung und einer auf der Prozeßkassettenseite vorgesehenen Kupplung;
Fig. 26 eine perspektivische Ansicht der auf der Vorrichtungshaupteinheitsseite und der auf der Prozeßkassettenseite vorgesehenen Kupplungen;
Fig. 27 einen Schnitt durch die Konstruktion, die den Deckel der Haupteinheit der Vorrichtung und den Kupplungsabschnitt der Haupteinheit der Vorrichtung miteinander verbindet;
Fig. 28 eine Vorderansicht der gezahnten Kupplungswelle sowie von deren Umgebung, während die Prozeßkassette in der Haupteinheit der Vorrichtung angetrieben wird;
Fig. 29 eine Vorderansicht der gezahnten Kupplungswelle und deren Umgebung, während die Prozeßkassette in der Haupteinheit der Vorrichtung angetrieben wird;
Fig. 30 eine vertikale Ansicht der Prozeßkassette in der Haupteinheit der Vorrichtung und von deren Umgebung, wobei die Lagebeziehung unter den elektrischen Kontakten dargestellt ist, während die Prozeßkassette in der Haupteinheit der Vorrichtung installiert oder von dieser entfernt wird;
Fig. 31 eine Seitenansicht einer Schraubendruckfeder und von deren Montage;
Fig. 32 einen vertikalen Schnitt der Verbindung zwischen dem Trommelkammerrahmen und dem Bildentwicklungskammerrahmen;
Fig. 33 eine perspektivische Ansicht des Längsendabschnittes der Prozeßkassette, wobei dargestellt ist, wie die lichtempfindliche Trommel im Reinigungskammerrahmen montiert ist;
Fig. 34 einen Vertikalschnitt des Trommellagerabschnittes;
Fig. 35 eine Seitenansicht des Trommellagerabschnittes, wobei dessen Kontur dargestellt ist;
Fig. 36 einen auseinandergezogenen Schnitt des Trommellagerabschnittes von einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 37 eine auseinandergezogene schematische Ansicht des Trommellagerabschnittes;
Fig. 38 eine Draufsicht der Prozeßkassette, wobei die Beziehung zwischen den diversen, in der Kassette erzeugten Schubkräften in bezug auf die Richtung und Größe dargestellt ist;
Fig. 39 eine perspektivische Ansicht der Öffnung und deren Umgebung des Tonerkammerrahmens in einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 40 einen Vertikalschnitt einer typischen Mehrfarbbilderzeugungsvorrichtung;
Fig. 41 eine perspektivische Ansicht des Schwarz- Weiß-Bildentwicklungsabschnittes der in Fig. 40 gezeigten Vorrichtung; und
Fig. 42 einen Schnitt durch den Kupplungsabschnitt, wobei der Zentriermechanismus hiervon dargestellt ist.
Hiernach werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben.
Als nächstes werden wünschenswerte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert. In der nachfolgenden Beschreibung bedeutet "in Breitenrichtung" einer Prozeßkassette B die Richtung, in der die Prozeßkassette B in die Haupteinheit der Bilderzeugungsvorrichtung installiert oder von dieser entfernt wird und fällt mit der Richtung zusammen, in der ein Aufzeichnungsmedium gefördert wird. Die "Längsrichtung" der Prozeßkassette B ist eine Richtung, die die Richtung schneidet (im wesentlichen senkrecht zu dieser), in der die Prozeßkassette B in der Haupteinheit 14 installiert oder von dieser entfernt wird. Sie verläuft parallel zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums und schneidet die Richtung (im wesentlichen senkrecht), in der das Aufzeichnungsmedium gefördert wird. Mit "links" oder "rechts" ist links oder rechts in bezug auf die Richtung, in der das Aufzeichnungsmedium gefördert wird, von oben gesehen gemeint.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes (Laserdrucker), die die vorliegende Erfindung verkörpert, wobei der generelle Aufbau der Vorrichtung dargestellt ist. Fig. 2 ist eine externe perspektivische Ansicht der Vorrichtung, und die Fig. 3-8 sind Darstellungen von Prozeßkassetten, die die Erfindung verkörpern. Genauer gesagt, Fig. 3 ist ein Schnitt einer Prozeßkassette, Fig. 4 ist eine externe perspektivische Ansicht der Prozeßkassette, Fig. 5 ist eine Ansicht der Prozeßkassette von rechts, Fig. 6 ist eine Ansicht der Prozeßkassette von links, Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht der Prozeßkassette von oben links, und Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht der Prozeßkassette von unten links. In der nachfolgenden Beschreibung bedeutet die "Deckfläche" der Prozeßkassette B die Fläche, die nach oben weist, wenn die Prozeßkassette B in der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung angeordnet ist, während die "Unterseite" die Seite bedeutet, die nach unten weist.

(Vorrichtung A zur Erzeugung des elektrophotographischen Bildes und Prozeßkassette B)

Als erstes wird in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 ein Laserdrucker A als Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes beschrieben, die die vorliegende Erfindung verkörpert. Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Prozeßkassette, die die vorliegende Erfindung ebenfalls verkörpert.
Wie man Fig. 1 entnehmen kann, ist der Laserdrucker A eine Vorrichtung, die ein Bild auf einem Aufzeichnungsmedium (beispielsweise Aufzeichnungsbogen, OHP-Bogen und Gewebe) über ein Verfahren zur Erzeugung eines elektrophotographischen Bildes erzeugt. Die Vorrichtung erzeugt ein Tonerbild auf einer elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (hiernach lichtempfindliche Trommel) in der Form einer Trommel. Genauer gesagt, die lichtempfindliche Trommel wird mit Hilfe einer Aufladeeinrichtung aufgeladen, und ein mit den Bilddaten eines Sollbildes modulierter Laserstrahl wird von einer optischen Einrichtung auf die aufgeladene Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel projiziert, so daß darauf in Abhängigkeit von den Bilddaten ein latentes Bild erzeugt wird. Dieses latente Bild wird von einer Entwicklungseinrichtung zu einem Tonerbild entwickelt. Ein in einer Blattzuführkassette 3a angeordnetes Aufzeichnungsmedium 2 wird von einer Aufnahmerolle 3b, Förderrollenpaaren 3c und 3d und einem Paßrollenpaar 3e synchron zur Tonererzeugung reversiert und gefördert. Dann wird eine Spannung an eine Bildübertragungsrolle 4 als Einrichtung zur Übertragung des Tonerbildes, das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 der Prozeßkassette B ausgebildet wurde, gelegt, wodurch das Tonerbild auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen wird. Danach wird das Aufzeichnungsmedium 2, auf das das Tonerbild übertragen wurde, über einen Förderer 3f mit Führungsfunktionen zu einer Fixiereinrichtung 5 gefördert. Die Fixiereinrichtung 5 besitzt eine Antriebsrolle 5c und eine Fixierrolle 5b, die eine Heizung 5a enthält, und bringt Wärme und Druck auf das Aufzeichnungsmedium 2 auf, wenn dieses die Fixiereinrichtung 5 passiert, so daß das auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragene Bild auf diesem fixiert wird. Dann wird das Aufzeichnungsmedium 2 weiter gefördert und über eine Reversierbahn 3j mit Hilfe von Abgaberollenpaaren 3q, 3h und 31 in eine Abgabeschale 6 abgegeben. Die Abgabeschale 6 befindet sich am oberen Ende der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung A. Eine schwenkbare Klappe 3k kann in Zusammenwirkung mit einem Abgaberollenpaar 2m betätigt werden, um das Aufzeichnungsmedium 2 abzugeben, ohne daß dieses die Reversierbahn 3j passiert. Die Aufnahmerolle 3b, die Förderrollenpaare 3c und 3d, das Paßrollenpaar 3e, der Führungsförderer 3f, die Abgaberollenpaare 3g, 3h und 31 und das Abgaberollenpaar 3m bilden eine Fördereinrichtung 3.
Wie man den Fig. 3-8 entnehmen kann, wird die lichtempfindliche Trommel 7 mit einer lichtempfindlichen Schicht 7e darauf (Fig. 11) gedreht, um ihre Oberfläche gleichmäßig aufzuladen, indem eine Spannung an die Aufladerolle 8 als Aufladeeinrichtung für die lichtempfindliche Trommel gelegt wird. Dann wird ein mit den Bilddaten modulierter Laserstrahl vom optischen System 1 durch eine Belichtungsöffnung 1e auf die lichtempfindliche Trommel 7 projiziert, um ein latentes Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 7 auszubilden. Das auf diese Weise ausgebildete latente Bild wird mit Hilfe des Toners und der Entwicklungseinrichtung 9 entwickelt. Genauer gesagt, die Aufladerolle 8 ist in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet, um die lichtempfindliche Trommel 7 aufzuladen. Sie wird durch die Drehung der lichtempfindlichen Trommel 7 gedreht. Die Entwicklungseinrichtung 9 versorgt den Umfangsflächenbereich (zu entwickelnden Bereich) der lichtempfindlichen Trommel 7 mit Toner, so daß das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 ausgebildete latente Bild entwickelt wird. Das optische System 1 umfaßt eine Laserdiode 1a, einen Polygonspiegel 1b, eine Linse 1c und einen Ablenkspiegel 1d.
In der Entwicklungseinrichtung 9 wird der in einem Tonerbehälter 11A enthaltene Toner durch die Drehung eines Tonerzuführelementes 9b einer Entwicklungsrolle 9c zugeführt. Die Entwicklungsrolle 9c enthält einen stationären Magneten. Er wird ebenfalls gedreht, so daß eine Tonerschicht mit triboelektrischer Aufladung auf der Umfangsfläche der Entwicklungsrolle 8c ausgebildet wird. Der Bildentwicklungsbereich der lichtempfindlichen Trommel 7 wird mit dem Toner von dieser Tonerschicht versorgt, der Toner wird auf die Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 in einer das latente Bild reflektierenden Weise übertragen, und das latente Bild wird als Tonerbild visualisiert. Bei dem Entwicklungsblatt 9d handelt es sich um ein Blatt, das die Menge des an der Umfangsfläche der Entwicklungsrolle 9c haftenden Toners reguliert und darüber hinaus den Toner triboelektrisch auflädt. Benachbart zur Entwicklungsrolle 9c ist ein Tonerrührelement 9e drehbar angeordnet, um den Toner in der Bildentwicklungskammer umlaufend zu rühren.
Nachdem das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 ausgebildete Tonerbild durch Anlegen einer Spannung mit einer Polarität, die zu der des Tonerbildes entgegengesetzt ist, an die Bildübertragungsrolle 4 auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen worden ist, wird der restliche Toner auf der lichtempfindlichen Trommel 7 durch die Reinigungseinrichtung 10 entfernt. Die Reinigungseinrichtung 10 umfaßt ein elastisches Reinigungsblatt 10a, das in Kontakt mit der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet ist, und der auf der lichtempfindlichen Trommel 7 verbleibende Toner wird vom elastischen Reinigungsblatt 10a abgeschabt und in einem Sammler 10b für verbrauchten Toner gesammelt.
Die Prozeßkassette B wird in der folgenden Weise ausgebildet. Zuerst wird ein Tonerkammerrahmen 11, der einen Tonerbehälter (Tonerspeicherabschnitt) 11A zum Speichern von Toner umfaßt, mit einem Bildentwicklungskammerrahmen 12 verbunden, der die Bildentwicklungseinrichtung 9, wie eine Bildentwicklungsrolle 9c, beherbergt, und dann wird ein Reinigungskammerrahmen 13, in dem die lichtempfindliche Trommel 7, die Reinigungseinrichtung 10, wie das Reinigungsblatt 10a, und die Aufladerolle 8 montiert sind, mit den vorhergehenden zwei Rahmen 11 und 12 verbunden, um die Prozeßkassette B zu vervollständigen. Die auf diese Weise ausgebildete Prozeßkassette B kann auf entfernbare Weise in der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung A installiert werden.
Die Prozeßkassette B ist mit einer Belichtungsöffnung 1e versehen, durch die ein mit Bilddaten modulierter Lichtstrahl auf die lichtempfindliche Trommel 7 projiziert wird, ferner mit einer Transferöffnung 13n, durch die die lichtempfindliche Trommel 7 dem Aufzeichnungsmedium 2 gegenüberliegt. Die Belichtungsöffnung 1e ist ein Teil des Reinigungskammerrahmens 11, und die Transferöffnung 13n ist zwischen dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 und dem Reinigungskammerrahmen 13 angeordnet.
Als nächstes wird die Konstruktion des Gehäuses der Prozeßkassette B dieser Ausführungsform beschrieben.
Die Prozeßkassette dieser Ausführungsform wird in der folgenden Weise hergestellt. Als erstes werden der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 miteinander verbunden, wonach der Reinigungskammerrahmen 13 drehbar mit den vorhergehenden beiden Rahmen 11 und 12 verbunden wird, um das Gehäuse zu vervollständigen. In diesem Gehäuse werden die vorstehend erwähnte lichtempfindliche Trommel 7, Aufladerolle 8, Entwicklungseinrichtung 9, Reinigungseinrichtung 10 u. ä. montiert, um die Prozeßkassette B zu vervollständigen. Die auf diese Weise ausgebildete Prozeßkassette B kann auf entfernbare Weise in der Kassettenaufnahmeeinrichtung installiert werden, die in der Haupteinheit 14 einer Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen ist.

(Gehäusekonstruktion der Prozeßkassette B)

Wie vorstehend beschrieben, wird das Gehäuse der Prozeßkassette B bei dieser Ausführungsform hergestellt, indem der Tonerkammerrahmen 11, der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Reinigungskammerrahmen 13 miteinander verbunden werden. Als nächstes wird die Konstruktion des auf diese Weise gebildeten Gehäuses beschrieben.
Wie die Fig. 3 und 20 zeigen, ist im Tonerkammerrahmen 11 das Tonerzuführelement 9b drehbar montiert. Im Bildentwicklungskammerrahmen 12 sind die Bildentwicklungsrolle 9c und das Entwicklungsblatt 9d montiert, und benachbart zur Entwicklungsrolle 9c ist das Rührelement 9e drehbar gelagert, um den Toner in der Bildentwicklungskammer umlaufend zu rühren. Wie die Fig. 3 und 19 zeigen, ist im Bildentwicklungskammerrahmen 12 eine Stabantenne 9h montiert, die sich in Längsrichtung der Entwicklungsrolle 9c im wesentlichen parallel zu dieser erstreckt. Der Tonerkammerrahmen 11 und der Entwicklungskammerrahmen 12, die in der vorstehend beschriebenen Weise ausgerüstet sind, werden miteinander verschweißt (bei dieser Ausführungsform durch Ultraschallschweißen), um einen zweiten Rahmen zu formen, der eine Bildentwicklungseinheit D bildet (Fig. 13).
Die Bildentwicklungseinheit der Prozeßkassette B ist mit einer Trommelverschlußeinheit 18 versehen, die die lichtempfindliche Trommel 7 abdeckt, damit sie nicht über eine ausgedehnte Zeitdauer belichtet wird oder mit Fremdgegenständen in Kontakt tritt, wenn die Prozeßkassette B von der Haupteinheit 14 einer Bilderzeugungsvorrichtung entfernt wird oder danach.
Wie in Fig. 6 gezeigt, hat die Trommelverschlußeinheit 18 eine Verschlußabdeckung 18a, die die in Fig. 3 gezeigte Transferöffnung 13n abdeckt oder freigibt, und Verbindungselemente 18b und 18c, die die Verschlußabdeckung 18 lagern. Aufstromseitig relativ zu der Richtung, in der das Aufzeichnungsmedium 2 gefördert wird, ist ein Ende des rechten Verbindungselementes 8c in einem Loch 40 g eines Entwicklungseinrichtungszahnradhalters 40 angeordnet, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, und ein Ende des linken Verbindungselementes 18c ist in einem Vorsprung 11h des Bodenabschnittes 11b des Tonerkammerrahmens 11 vorgesehen. Die anderen Enden des linken und rechten Verbindungselementes 18c sind an den entsprechenden Längsenden der Verschlußabdeckung 18a aufstromseitig in Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums befestigt. Das Verbindungselement 18c besteht aus einer Metallstange. Das linke und rechte Verbindungselement 18c sind über die Verschlußabdeckung 18a mit einander verbunden, mit anderen Worten, das linke und rechte Verbindungselement 18c bilden das linke und rechte Ende eines einstückigen Verbindungselementes 18c. Das Verbindungselement 18b ist nur an einem Längsende der Verschlußabdeckung 18a vorgesehen. Ein Ende des Verbindungselementes 18b ist an der Verschlußabdeckung 18a abstromseitig in bezug auf die Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums von der Position angeordnet, an der das Verbindungselement 18c an der Verschlußabdeckung 18a befestigt ist, und das andere Ende des Verbindungselementes 18b ist um einen Stift 12d des Bildentwicklungskammerrahmens 12 gepaßt. Das Verbindungselement 18b besteht aus Kunstharz.
Die Verbindungselemente 18b und 18c, die eine unterschiedliche Länge besitzen, bilden ein aus vier Teilen bestehendes Gestänge zusammen mit der Verschlußabdeckung 18a und dem Tonerkammerrahmen 11. Wenn die Prozeßkassette B in eine Bilderzeugungsvorrichtung eingesetzt wird, tritt der Abschnitt 18c1 des Verbindungselementes 18c, der von der Prozeßkassette B weg vorsteht, mit dem stationären Kontaktelement (nicht gezeigt) in Kontakt, das auf der Seitenwand des Kassettenaufnahmeraumes S der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen ist, und aktiviert die Trommelverschlußeinheit 18, um die Verschlußabdeckung 18a zu öffnen.
Die aus der Verschlußabdeckung 18a und den Verbindungselementen 18b und 18c gebildete Trommelverschlußeinheit 18 wird mit Druck von einer nichtdargestellten Torsionsschraubenfeder belastet, die um einen Stift 12d angeordnet ist.
Ein Ende der Feder ist am Verbindungselement 18b verankert, während das andere Ende am Bildentwicklungskammerrahmen 12 verankert ist, so daß der Druck in einer Richtung erzeugt wird, die bewirkt, daß die Verschlußabdeckung 18a die Transferöffnung 13n abdeckt.
Wie man den Fig. 3 und 12 entnehmen kann, ist der Reinigungseinrichtungsrahmen 13 mit der lichtempfindlichen Trommel 7, der Aufladerolle 8 und den verschiedenen Komponenten der Reinigungseinrichtung 10 versehen, so daß ein erster Rahmen als Reinigungseinheit C gebildet wird (Fig. 12).
Dann werden die vorstehend erwähnte Bildentwicklungseinheit D und Reinigungseinheit C mit Hilfe eines Verbindungselementes 22 in einer gegeneinander verschwenkbaren Weise verbunden, um die Prozeßkassette B zu vervollständigen. Genauer gesagt, beide Längsenden (in Axialrichtung der Entwicklungsrolle 9c) des Bildentwicklungskammerrahmens 12 sind mit einem Armabschnitt 19 versehen, wie in Fig. 13 gezeigt, der mit einem runden Loch 20 ausgestattet ist, das parallel zur Entwicklungsrolle 9c verläuft. Ein ausgenommener Abschnitt 21 zur Aufnahme des Armabschnittes 19 ist an jedem Längsende des Reinigungskammerrahmens vorgesehen (Fig. 12). Der Armabschnitt 19 wird in diesen ausgenommenen Abschnitt 21 eingesetzt, und das Verbindungselement 22 wird in das Montageloch 13e des Reinigungskammerrahmens 13 gepreßt, durch das Loch 20 des Endabschnittes des Armabschnittes 19 geführt und weiter in das Loch 13e einer Trennwand 13t gepreßt, so daß die Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C um das Verbindungselement 22 schwenkbar relativ zueinander verbunden werden. Bei der Verbindung der Bildentwicklungseinheit D und der Reinigungseinheit C wird eine Schraubendruckfeder 22a zwischen den beiden Einheiten angeordnet, wobei ein Ende der Schraubenfeder um einen nichtdargestellten Stift gepaßt wird, der vom Basisabschnitt des Armabschnittes 19 vorsteht, während das andere Ende gegen die Deckwand des ausgenommenen Abschnittes 21 des Reinigungskammerrahmens 13 gepreßt wird. Als Folge davon wird der Bildentwicklungskammerrahmen 12 nach unten gepreßt, um auf zuverlässige Weise die Entwicklungsrolle 9c in einem nach unten gegen die lichtempfindliche Trommel 7 gepreßten Zustand zu halten. Genauer gesagt, wie in Fig. 13 gezeigt, ist eine Rolle 91 mit einem Durchmesser, der größer ist als der der Entwicklungsrolle. 9c, an jedem Längsende der Entwicklungsrolle 9c befestigt, und diese Rolle 91 wird auf die lichtempfindliche Trommel 7 gepreßt, um einen vorgegebenen Spalt (etwa 300 um) zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und dar Entwicklungsrolle 9c aufrechtzuerhalten. Die Oberseite des ausgenommenen Abschnittes 21 des Reinigungskammerrahmens 13 ist abgeschrägt, so daß die Schraubendruckfeder 22a allmählich zusammengedrückt wird, wenn die Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C vereinigt werden. Mit anderen Worten, die Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C sind um das Verbindungselement 22 gegeneinander verschwenkbar, wobei die Lagebeziehung (Spalt) zwischen der Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Umfangsfläche der Entwicklungsrolle 9c durch die elastische Kraft der Schraubendruckfeder 23a präzise aufrechterhalten wird.
Da die Schraubendruckfeder 22a am Basisabschnitt des Armabschnittes 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 befestigt ist, beeinflußt die elastische Kraft der Schraubendruckfeder 22a ausschließlich den Basisabschnitt des Armabschnittes 19. In einem Fall, in dem der Bildentwicklungskammerrahmen 12 mit einer Federmontageeinheit für die Schraubendruckfeder 22a versehen ist, muß die Nachbarschaft des Federsitzes verstärkt werden, um auf präzise Weise den vorgegebenen Spalt zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwicklungsrolle 9c aufrechtzuerhalten. Durch die Anordnung der Schraubendruckfeder 22a in der vorstehend beschriebenen Weise ist es jedoch nicht erforderlich, die Nachbarschaft des Federsitzes, d. h. die Nachbarschaft des Basisabschnittes des Armabschnittes 19, bei dieser Ausführungsform zu verstärken, da der Basisabschnitt des Armabschnittes 19 von Hause aus eine größere Festigkeit und Steifigkeit besitzt.
Die vorstehend beschriebene Konstruktion, die den Reinigungskammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zusammenhält, wird nachfolgend in größeren Einzelheiten erläutert.

(Konstruktion der Führungseinrichtung für die Prozeßkassette B)

Als nächstes wird die Einrichtung zum Führen der Prozeßkassette B, wenn die Prozeßkassette B in der Haupteinheit 14 einer Bilderzeugungsvorrichtung installiert wird oder aus dieser entfernt wird, beschrieben. Diese Führungseinrichtung ist in den Fig. 9 und 10 gezeigt. Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht der linken Seite der Führungseinrichtung, von der Seite aus gesehen (in Richtung des Pfeiles X), von der die Prozeßkassette B in der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung A installiert wird (von der Seite der Bildentwicklungseinheit D aus gesehen). Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht der rechten Seite derselben von der gleichen Seite aus gesehen.
Wie man den Fig. 4, 5, 6 und 7 entnehmen kann, ist jedes Längsende des Reinigungsrahmenabschnittes 13 mit einer Einrichtung versehen, die als Führung dient, wenn die Prozeßcassette B in der Haupteinheit 14 der Vorrichtung installiert oder aus dieser entfernt wird. Diese Führungseinrichtung wird von zylindrischen Führungen 13aR und 13aL als Kassettenpositionierungsführungselement und von Drehsteuerführungen 13bR und 13bL als Einrichtungen zum Steuern der Stellung der Prozeßkassette B, wenn diese installiert oder entfernt wird, gebildet.
Wie in Fig. 5 gezeigt, handelt es sich bei der zylindrischen Führung 13aR um ein hohlzylindrisches Element. Die Drehsteuerführung 13bR ist einstückig mit der zylindrischen Führung 13aR ausgebildet und steht radial von der Umfangsfläche der zylindrischen Führung 13aR vor. Die zylindrische Führung 13aR ist mit einem Montageflansch 13aR1 versehen, der ebenfalls einstückig mit der zylindrischen Führung 13aR ausgebildet ist. Somit bilden die zylindrische Führung 13aR, die Drehsteuerführung 13bR und der Montageflansch 13aR1 das rechte Führungselement 13R, das am Reinigungskammerrahmen 13 mit kleinen Schrauben fixiert ist, die durch die Schraubenbohrungen des Montageflansches 13aR1 gesteckt sind. Wenn das rechte Führungselement 13R am Reinigungskammerrahmen 13 fixiert ist, erstreckt sich die Drehsteuerführung 13bR über die Seitenwand des Entwicklungseinrichtungszahnradhalters 40, der am Bildentwicklungskammerrahmen 12 fixiert ist.
Wie in Fig. 11 gezeigt, wird ein Trommelwellenelement von einem Trommelwellenabschnitt 7a einschließlich eines Abschnittes 7a2 mit größerem Durchmesser, eines scheibenförmigen Flanschabschnittes 29 und eines zylindrischen Führungsabschnittes 13aL gebildet. Der Abschnitt 7a2 mit größerem Durchmesser ist in das Loch 13k1 des Reinigungsrahmenabschnittes 13 eingepaßt. Der Flanschabschnitt 29 steht mit einem Positionierungsstift 13c in Eingriff, der von der Seitenwand der Längsendwand des Reinigungsrahmenabschnittes 13 vorsteht, wird an einer Drehung gehindert und ist mit Hilfe von kleinen Schrauben 13d am Reinigungsrahmenabsehnitt 13 befestigt. Die zylindrische Führung 13aL steht nach außen vor (zur Vorderseite, d. h. in der Richtung senkrecht zur Papierebene der Fig. 6). Die vorstehend erwähnte stationäre Trommelwelle 7a, die ein Stirnrad 7n lagert, das um die lichtempfindliche Trommel 7 herum angeordnet ist, steht vom Flansch 29 nach innen vor (Fig. 11). Die zylindrische Führung 13aL und die Trommelwelle 7a verlaufen koaxial. Der Flansch 29, die zylindrische Führung 13aL und die Trommelwelle 7a sind einstückig aus metallischem Material, wie Stahl, geformt.
Wie in Fig. 6 gezeigt, befindet sich eine Drehsteuerführung 13bL mit geringem Abstand von der zylindrischen Führung 13aL. Diese Führung ist lang und schmal und erstreckt sich im wesentlichen in Radialrichtung der zylindrischen Führung 13aL und steht vom Reinigungskammerrahmen 13 nach außen vor. Sie ist einstückig mit dem Reinigungskammerrahmen 13 ausgebildet. Um diese Drehsteuerführung 13bL aufzunehmen, ist der Flansch 29 mit einem abgeschnittenen Abschnitt versehen. Die Strecke, die die Drehsteuerführung 13bL nach außen vorsteht, ist derart, daß deren Endfläche im wesentlichen mit der Endfläche der zylindrischen Führung 13aL bündig ist. Die Drehsteuerführung 13bL erstreckt sich über die Seitenwand der Entwicklungsrollenlagerbox 9v, die am Bildentwicklungskammerrahmen 12 fixiert ist. Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wird, besteht das linke Führungselement 13L aus zwei separaten Teilen: der metallischen zylindrischen Führung 13aL und der Drehsteuerführung 13bL aus Kunstharz.
Als nächstes wird ein regulierender Kontaktabschnitt 13j, der einen Teil der Oberseite des Reinigungskammerrahmens 13 bildet, beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung des regulierenden Kontaktabschnittes 13j bedeutet "Oberseite" die Fläche, die nach oben weist, wenn sich die Prozeßkassette B in der Haupteinheit 14 einer Bilderzeugungsvorrichtung befindet.
Wie in den Fig. 4-7 gezeigt, bilden zwei Abschnitte 13j der Oberseite 13i der Reinigungseinheit C, bei denen es sich um die Abschnitte unmittelbar benachbart zur rechten und linken vorderen Ecke 13p und 13q handelt, relativ zu der Richtung senkrecht zu der Richtung, in der die Prozeßkassette B eingesetzt wird, die regulierenden Kontaktabschnitte 13j, die die Position und Haltung der Prozeßkassette B regulieren, wenn diese in der Haupteinheit 14 installiert wird. Mit anderen Worten, wenn die Prozeßkassette B in der Haupteinheit 14 installiert wird, tritt der regulierende Kontaktabschnitt 13j mit dem festen Kontaktelement 25 in Kontakt, das in der Haupteinheit 14 einer Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen ist (Fig. 9, 10 und 30), und reguliert die Drehung der Prozeßkassette B um die zylindrische Führung 13aR und 13aL.
Als nächstes wird die Führungseinrichtung der Haupteinheit 14 beschrieben. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird der obere Abschnitt der Haupteinheit 14 freigelegt, wenn der Deckel 35 der Haupteinheit einer Bilderzeugungsvorrichtung um einen Lagerpunkt 35a gegen den Uhrzeigersinn aufgeschwenkt wird, und der Prozeßkassettenaufnahmeabschnitt erscheint in der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Weise. Die linke und rechte Innenwand der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung relativ zu der Richtung, in der die Prozeßkassette B eingesetzt wird, sind mit Führungselementen 16L (Fig. 9) und 16R (Fig. 10) versehen, die sich von der Seite gegenüber dem Lagerpunkt 35a diagonal nach unten erstrecken.
Wie in der Zeichnung gezeigt, umfassen die Führungselemente 16L und 16R Führungsabschnitte 16a und 16c und Positionierungsnuten 16b und 16d, die mit den Führungsabschnitten 16a und 16c verbunden sind. Die Führungsabschnitte 16a und 16c erstrecken sich diagonal nach unten, wie in der durch den Pfeil X angedeuteten Richtung gesehen, d. h. der Richtung, in der die Prozeßkassette B eingesetzt wird. Die Positionierungsnuten 16b und 16d besitzen einen halbkreisförmigen Querschnitt, der auf perfekte Weise an den Querschnitt der zylindrischen Führungen 13aL oder 13aR der Prozeßkassette B angepaßt ist. Nach dem vollständigen Einsetzen der Prozeßkassette B in die Haupteinheit 14 der Vorrichtung fallen die Mittelpunkte der halbkreisförmigen Querschnitte der Positionierungsnut 16b und 16d mit den Axiallinien der zylindrischen Führungen 13aL und 13aR der Prozeßkassette B und somit mit der Axiallinie der lichtempfindlichen Trommel 7 zusammen.
Die Breite der Führungsabschnitte 16a und 16c, gesehen in der Richtung, in der die Prozeßkassette B installiert oder entfernt wird, ist groß genug, so daß die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR auf diesen Abschnitten mit vernünftigem Spiel gleiten können. Daher sind die Drehsteuerführungen 13bL und 13bR, die schmaler sind als der Durchmesser der zylindrischen Führungen 13aL und 13aR, natürlich loser in den Führungsabschnitten 16a und 16c angeordnet als die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR, wobei jedoch ihre Drehung durch die Führungsabschnitte 16a und 16c gesteuert wird. Mit anderen Worten, wenn die Prozeßkassette B installiert wird, wird der Winkel derselben innerhalb eine s vorgegebenen Bereiches gehalten. Nach der Installation der Prozeßkassette B in der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung stehen die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR der Prozeßkassette B in Eingriff mit den Positionierungsnuten 16b und 16d der Führungselemente 13L und 13R, und der linke und rechte regulierende Kontaktabschnitt 13j, die in Kassetteneinsetzrichtung am Vorderabschnitt des Reinigungskammerrahmens 13 der Prozeßkassette B angeordnet sind, stehen in Kontakt mit den fixierten Positionierungselementen 25.
Die Gewichtsverteilung der Prozeßkassette B ist derart, daß dann, wenn die Linie, die mit den Axiallinien der zylindrischen Führung 13aL und 13aR zusammenfällt, bündig ist, die Seite der Bildentwicklungseinheit D der Prozeßkassette B ein größeres Moment um diese Linie erzeugt als die Seite der Reinigungseinheit C.
Die Prozeßkassette B wird in der nachfolgend beschriebenen Weise in der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung installiert. Als erstes werden die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR der Prozeßkassette B in die Führungsabschnitte 16a und 16c des Kassettenaufnahmeabschnittes in der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung eingesetzt, indem der ausgenommene Abschnitt 17 und Rippenabschnitt 11c der Prozeßkassette B mit einer Hand ergriffen werden, und die Drehsteuerführungen 13bL und 13bR werden ebenfalls in die Führungsabschnitte 16a und 16c eingesetzt, indem der Vorderabschnitt der Prozeßkassette B in Einsetzrichtung nach unten verschwenkt wird. Dann wird die Prozeßkassette B weiter eingesetzt, wobei die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR und die Drehsteuerführungen 13bL und 13bR der Prozeßkassette B den Führungsabschnitten 16a und 16c folgen, bis die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR die Positionierungsnuten 16b und 16d der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung erreichen. Dann setzen sich die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR in den Positionierungsnuten 16b und 16d infolge des Eigengewichtes der Prozeßkassette B. Die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR der Prozeßkassette B werden relativ zu den Positionierungsnuten 16b und 16d genau positioniert. In diesem Zustand fällt die Linie, die mit den Axiallinien der zylindrischen Führungen 13aL und 13aR zusammenfällt, auch mit der Axiallinie der lichtempfindlichen Trommel 7 zusammen, so daß daher die lichtempfindliche Trommel 7 auf vernünftige Weise genau in bezug auf die Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung positioniert wird. Die endgültige Positionierung der lichtempfindlichen Trommel 7 relativ zur Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung tritt zum gleichen Zeitpunkt auf wie die Kupplung zwischen beiden beendet wird.
Auch in diesem Zustand ist ein geringfügiger Spalt zwischen dem stationären Positionierungselement 25 der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung und dem regulierenden Kontaktabschnitt 13j der Prozeßkassette B vorhanden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Prozeßkassette B von der Hand freigegeben. Dann dreht sich die Prozeßkassette B um die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR in einer Richtung zum Absenken der Bildentwicklungseinheit D und zum Anheben der Reinigungseinheit C, bis die regulierenden Kontaktabschnitte 13j der Prozeßkassette B mit den entsprechenden stationären Positionierungselementen 25 in Kontakt treten. Als Folge davon wird die Prozeßkassette B relativ zur Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung genau positioniert. Danach wird der Deckel 35 durch Drehen desselben in Uhrzeigersinn um den Lagerpunkt 35a geschlossen.
Um die Prozeßkassette B aus der Haupteinheit 14 der Vorrichtung zu entfernen, werden die vorstehend beschriebenen Schritte in umgekehrter Weise ausgeführt. Genauer gesagt, zuerst wird der Deckel 35 der Haupteinheit 14 geöffnet, und dann wird die Prozeßkassette B durch Ergreifen der vorstehend erwähnten oberen und unteren gerippten Abschnitte 11c, d. h. der Griffabschnitte, der Prozeßkassette mit der Hand nach oben gezogen. Dann drehen sich die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR der Prozeßkassette B in den Positionierungsnuten 16b und 16d der Haupteinheit 14. Als Folge davon trennen sich die regulierenden Kontaktabschnitte 13j der Prozeßkassette B vom entsprechenden stationären Positionierungselement 25. Als nächstes wird die Prozeßkassette B stärker gezogen. Dann treten die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR aus den Positionierungsnuten 16b und 16d heraus und bewegen sich in die Führungsabschnitte 16a und 16c des an der Haupteinheit 14 der Vorrichtung befestigten Führungselemente 16L und 16R. In diesem Zustand wird die Prozeßkassette B stärker gezogen. Dann gleiten die zylindrischen Führungen 13aL und 13aR und die Drehsteuerführungen 13bL und 13bR der Prozeßkassette B diagonal nach oben durch die Führungsabschnitte 16a und 16c der Haupteinheit 14, wobei der Winkel der Prozeßkassette B gesteuert wird, so daß diese vollständig aus der Haupteinheit 14 der Vorrichtung herausbewegt werden kann, ohne mit Abschnitten außer den Führungsabschnitten 16a und 16c in Kontakt zu treten.
Wie man Fig. 12 entnehmen kann, ist das Stirnrad 7n um eines der Längsenden der lichtempfindlichen Trommel 7, bei dem es sich um das Ende handelt, das dem Ende gegenüberliegt, an dem das Schrägrad 7b der Trommel befestigt ist, angeordnet. Wenn die Prozeßkassette B in die Haupteinheit 14 der Vorrichtung eingesetzt wird, kämmt das Stirnrad 7n mit einem Zahnrad (nicht gezeigt), das koaxial zu der in der Haupteinheit der Vorrichtung angeordneten Bildübertragungsrolle 4 angeordnet ist, und überträgt die Antriebskraft, die die Übertragungsrolle 4 dreht, von der Prozeßkassette B auf die Übertragungsrolle 4.

(Tonerkammerrahmen)

In Verbindung mit den Fig. 3, 5, 7, 16, 20 und 21 wird der Tonerkammerrahmen im einzelnen beschrieben. Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht des Tonerkammerrahmens, bevor eine Tonerdichtung aufgeschweißt ist, und Fig. 21 ist eine perspektivische Ansicht des Tonerkammerrahmens nach dem Einbringen von Toner.
Wie in Fig. 3 gezeigt, besteht der Tonerkammerrahmen 11 aus zwei Abschnitten: dem oberen Abschnitt ha und dem unteren Abschnitt 11b. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der obere Abschnitt 11a nach oben ausgebaucht und besetzt den Raum auf der linken Seite des optischen Systems 1 in der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung, so daß die Tonerkapazität der Prozeßkassette B erhöht werden kann, ohne die Größe der Bilderzeugungsvorrichtung A zu erhöhen. Wie in den Fig. 3, 4 und 7 gezeigt, besitzt der obere Abschnitt 11a des Tonerkammerrahmens 11 einen ausgenommenen Abschnitt 17, der am Längsmittelabschnitt des oberen Abschnittes 11a angeordnet ist und als Handgriff dient. Eine Bedienungsperson der Bilderzeugungsvorrichtung kann die Prozeßkassette B handhaben, indem sie diese über den ausgenommenen Abschnitt 17 des oberen Abschnittes 11a und die nach unten weisende Seite des unteren Abschnittes 11b ergreift. Die sich auf der nach unten weisenden Fläche des unteren Abschnittes 11b in Längsrichtung derselben erstreckenden Rippen 11c dienen dazu, ein Herausgleiten der Prozeßkassette B aus der Hand der Bedienungsperson zu verhindern. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Flansch 11a1 des oberen Abschnittes 11a zu dem Flansch 11b1 mit erhabenem Rand des unteren Abschnittes 11b ausgerichtet, wobei der Flansch 11a1 im erhabenen Rand des Flansches 11b1 des unteren Abschnittes 11b1 angeordnet ist, so daß die Wände des oberen und unteren Abschnittes des Tonerkammerrahmens 11 sich in perfekter Weise an der Schweißfläche U treffen, wonach der obere und untere Abschnitt 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 durch Verschweißen der Schweißrippen mittels Ultraschall zusammengeschweißt werden. Das Verfahren zum Vereinigen des oberen und unteren Abschnittes 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 ist nicht auf Ultraschallschweißen beschränkt. Die Abschnitte können auch durch Wärmeeinwirkung oder Vibrationswirkung verschweißt oder verklebt werden. Ferner ist der untere Abschnitt 11b des Tonerkammerrahmens 11 zusätzlich zum Flansch 11b1, der den oberen und unteren Abschnitt 11a und 11b ausgerichtet hält, wenn diese durch Ultraschallschweißen miteinander verschweißt werden, mit einem abgestuften Abschnitt 11m versehen. Der abgestufte Abschnitt ihm ist über einer Öffnung 11i angeordnet und befindet sich im wesentlichen in der gleichen Ebene wie der Flansch 11b1. Die Strukturen des abgestuften Abschnittes 11m sowie von dessen Umgebung werden nachfolgend beschrieben.
Bevor der obere und untere Abschnitt 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 vereinigt werden, wird ein Tonerzuführelement 9b im unteren Abschnitt 11 montiert, und wird ein Kupplungselement 11e durch das Loch 11e1 der Seitenwand des Tonerkammerrahmens 11 am Ende des Tonerzuführelementes 9b befestigt, wie in Fig. 16 gezeigt. Das Loch 11e1 ist an einem der Längsenden des unteren Abschnittes 11b angeordnet, und die mit dem Loch 11e1 versehene Seitenplatte ist ebenfalls mit einer Tonereinfüllöffnung 11d versehen, die im wesentlichen wie ein rechtwinkliges Dreieck geformt ist. Der Dreiecksrand der Tonereinfüllöffnung 11d wird von einem ersten Rand gebildet, bei dem es sich um einen von zwei Rändern handelt, die im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen, und erstreckt sich entlang der Verbindung zwischen dem oberen und unteren Abschnitt 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11. Er wird ferner von einem zweiten Rand gebildet, der sich in Vertikalrichtung im wesentlichen senkrecht zum ersten Rand erstreckt, und einem dritten Rand, d. h. einem Diagonalrand, der sich entlang dem Schrägrand des unteren Abschnittes 11b erstreckt. Mit anderen Worten, die Tonereinfüllöffnung 11d ist so groß wie möglich gemacht, während sie benachbart zum Loch 11e1 angeordnet ist. Wie in Fig. 20 gezeigt, wird als nächstes der Tonerkammerrahmen 11 mit einer Öffnung 11i versehen, durch die Toner vom Tonerkammerrahmen 11 in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingefüllt wird, und eine Dichtung (die nachfolgend beschrieben wird) wird angeschweißt, um diese Öffnung 11i abzudichten. Danach wird Toner durch die Tonereinfüllöffnung 11d in den Tonerkammerrahmen 11 eingefüllt, und die Tonereinfüllöffnung 11d wird mit einer Tonerabdichtungskappe 11f abgedichtet, um die Tonereinheit J zu vervollständigen. Die Tonerabdichtungskappe 11f ist aus Polyethylen, Polypropylen o. ä. geformt und wird in die Tonereinfüllöffnung 11d des Tonerkammerrahmens 11 gepreßt oder damit verklebt, sodaß sie nicht herausfällt. Als nächstes wird die Tonereinheit J mit dem später beschriebenen Bildentwicklungskammerrahmen 12 durch Ultraschallschweißen verschweißt, um die Bildentwicklungseinheit D zu formen. Die Mittel zum Vereinigen der Tonereinheit J und der Bildentwicklungseinheit D sind nicht auf Ultraschallschweißen beschränkt. Es kann auch eine Verklebung oder eine Verrastung unter Ausnutzung der Elastizität der Materialien der beiden Einheiten Anwendung finden.
Wie in Fig. 3 gezeigt, hat die Schrägfläche K des unteren Abschnittes 11b des Tonerkammerrahmens 11 einen Winkel θ, so daß der Toner im oberen Abschnitt des Tonerkammerrahmens 11 auf natürliche Weise heruntergleitet, wenn der Toner am Boden verbraucht wird. Genauer gesagt, es ist wünschenswert, daß der Winkel 9 zwischen der Schrägfläche K der Prozeßkassette θ in der Haupteinheit 14 der Vorrichtung und der Horizontalen Z etwa 65º beträgt, wenn die Haupteinheit 14 der Vorrichtung horizontal angeordnet ist. Der untere Abschnitt 11b weist einen auswärts gebauchten Abschnitt 11g auf, so daß die Drehung des Tonerzuführelementes 9b nicht gestört wird. Der Durchmesser des Überstreichbereiches des Tonerzuführelementes 9b beträgt etwa 37 mm. Die Höhe des ausgebauchten Abschnittes hg beträgt nur etwa 0-10 mm von der imaginären Verlängerung der Schrägfläche K aus. Dies ist auf den folgenden Grund zurückzuführen. Wenn die Bodenfläche des ausgebauchten Abschnittes 11g über der imaginären Verlängerung der Schrägfläche K liegt, wird der Toner, der sonst auf natürliche Weise vom oberen Abschnitt der Schrägfläche K heruntergleitet und in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingeführt wird, teilweise nicht in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingeführt und sammelt sich in dem Bereich, in dem sich die Schrägfläche K und der sich nach außen bauchende Abschnitt 11g treffen. Im Gegensatz dazu wird beim Tonerkammerrahmen 11 dieser Ausführungsform der Toner auf zuverlässige Weise vom Tonerkammerrahmen 11 in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 eingeführt.
Das Tonerzuführelement 9b ist aus einer Stahlstange geformt, die einen Durchmesser von etwa 2 mm besitzt und die Form einer Kurbelwelle hat. Wie in Fig. 20 gezeigt, die ein Ende des Tonerzuführelementes 9b zeigt, ist eines 9b1 der Lager des Tonerzuführelementes 9b in einem Loch ihr angeordnet, das sich im Tonerkammerrahmen 11 benachbart zur Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens 11 befindet. Das andere Lager ist am Kupplungselement 11e befestigt (in Fig. 20 ist nicht sichtbar, wo das Lager am Kupplungselement 11e fixiert ist).
Wie vorstehend beschrieben, wird es dadurch, daß die Bodenwand des Tonerkammerrahmenabschnittes 11 mit dem nach außen gebauchten Abschnitt 11g als Überstreichraum für das Tonerzuführelement 9b versehen wird, möglich, ohne Kostenanstieg die Prozeßkassette B mit einem beständigen Tonerzuführverhalten auszustatten.
Wie in den Fig. 3, 20 und 22 gezeigt, ist die Öffnung 11i, durch die Toner vom Tonerkammerrahmenabschnitt 11 in den Entwicklungskammerrahmenabschnitt eingeführt wird, an der Verbindungsstelle zwischen dem Tonerkammerrahmenabschnitt 11 und dem Entwicklungskammerrahmenabschnitt 12 angeordnet. Die Öffnung 11i wird von einer vertieften Fläche 11k umgeben, die wiederum vom oberen und unteren Abschnitt 11j und 11j1 des Flansches des Tonerkammerrahmens 11 umgeben wird. Der äußere (obere) Längsrand des oberen Abschnittes 11j und der äußere (untere) Längsrand des unteren Abschnittes 11j1 sind jeweils mit Nuten im versehen, die parallel zueinander verlaufen. Der obere Abschnitt 11j des Flansches über der vertieften Fläche 11k hat die Form eines Tores, und die Fläche des unteren Abschnittes 11j1 des Flansches erstreckt sich senkrecht zur Fläche der vertieften Fläche 11k. Wie in Fig. 22 gzeigt, befindet sich die Ebene der unteren Fläche 11n2 der Nut 11n auf der Außenseite (in Richtung auf den Bildentwicklungskammerrahmen 12) der Fläche der vertieften Fläche 11k. Der Flansch des Tonerkammerrahmens 11 kann jedoch auch so strukturiert sein wie der in Fig. 39 gezeigte Flansch, wobei sich der obere und untere Abschnitt 11j der Flansche in der gleichen Ebene befinden und die Öffnung 11i wie die oberen und unteren Teile eines Bildrahmens umgeben.
Wie in Fig. 19 gezeigt, ist mit 12u eine der ebenen Flächen des Bildentwicklungskammerrahmens 12 bezeichnet, die auf den Tonerkammerrahmen 11 weist. Der Flansch 12e, der parallel zur ebenen Fläche 12u angeordnet ist und sämtliche vier Ränder dieser ebenen Fläche 12u wie ein Bilderrahmen umgibt, ist auf einem Niveau vorgesehen, das gegenüber der ebenen Fläche 12u geringfügig vertieft ist. Die Längsränder des Flansches 12e sind mit einer Zunge 12v versehen, die in die Nut im des Tonerkammerrahmens 11 eingepaßt ist. Die Oberseite der Zunge 12v ist mit einer winkligen Rippe 12v1 (Fig. 22) zum Ultraschallverschweißen versehen. Nachdem die verschiedenen Komponenten im Tonerkammrrahmen 11 und Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert sind, wird die Zunge des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in die Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 eingepaßt, und die beiden Rahmen 11 und 12 werden entlang der Zunge 12v und der Nut 11n verschweißt (Einzelheiten werden später beschrieben).
Wie in Fig. 21 gezeigt, ist ein Abdeckfilm 51, der in einfacher Weise in Längsrichtung der Prozeßkassette B abgerissen werden kann, mit der vertieften Fläche 11k verklebt, um die Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens 11 abzudichten. Er ist mit dem Tonerkammerrahmen 11 auf der vertieften Fläche 11k entlang den vier Rändern der Öffnung 11i verklebt. Um die Öffnung 11i durch Abreißen des Abdeckfilmes 51 freizugeben, ist die Prozeßkassette B mit einem Abreißband 52 versehen, das mit dem Abdeckfilm 51 verschweißt ist. Das Abdeckband 52 erstreckt sich vom Längsende 52b der Öffnung 11i zurück, ist zwischen ein elastisches Dichtungselement 54, beispielsweise ein Filzstück (Fig. 19), und die gegenüberliegende Fläche des Tonerkammerrahmens 11 an dem dem Ende 52b gegenüberliegenden Ende gelegt und erstreckt sich geringfügig von der Prozeßkassette B aus. Der Endabschnitt 52a des geringfügig herausstehenden Abreißbandes 52 ist an eine Abziehlasche 11t geklebt, die manuell ergriffen werden kann (Fig. 6, 20 und 21). Die Abziehlasche 11t ist einstückig mit dem Tonerkammerrahmen 11 ausgebildet, wobei der Verbindungsabschnitt zwischen der Abziehlasche 11t und dem Tonerkammerrahmen 11 ziemlich dünn ist, so daß die Abziehlasche 11t in einfacher Weise vom Tonerkammerrahmen 11 abgerissen werden kann. Die Oberfläche des Abdichtungselementes 54 ist mit Ausnahme der Umfangsbereiche mit einem Kunstharzfilmband 55 mit geringem Reibungskoeffizient abgedeckt. Das Band 55 ist mit dem Abdichtungselement 54 verklebt. Ferner ist die ebene Fläche 12e, die am anderen Längsendabschnitt des Tonerkammerrahmens 11, d. h. dem Endabschnitt gegenüber der Position, in der sich das elastische Abdichtungselement 54 befindet, angeordnet ist, mit dem elastischen Abdichtungselement 56 bedeckt, das mit der ebenen Fläche 12e verklebt ist (Fig. 19).
Die elastischen Abdichtungselemente 54 und 56 sind an den entsprechenden Längsenden über die Gesamtbreite des Flansches 12e auf den Flansch 12e geklebt. Wenn der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 miteinander verbunden sind, bedecken die elastischen Abdichtungselemente 54 und 56 exakt die entsprechenden Längsendabschnitte des die vertiefte Fläche 11k umgebenden Flansches 11j über die Gesamtbreite des Flansches 11j in Überlappung mit der Zunge 12v ab.
Um den Tonerkammerrahmen 11 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 relativ zueinander exakt zu positionieren, wenn sie miteinander verbunden werden, ist der Flansch 11j des Tonerkammerrahmens 11 mit einem runden Loch hr und einem quadratischen Loch 11q versehen, die mit dem zylindrischen Stift 12w1 und dem quadratischen Stift 12w2 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in Eingriff treten. Das runde Loch 11r ist eng an den Stift 12w1 angepaßt, während das quadratische Loch 11q in Längsrichtung eine lose Passung mit dem Stift 12w2 aufweist, während es in Querrichtung eng an den Stift angepaßt ist.
Der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 werden vor dem Prozeß, in dem sie vereinigt werden, unabhängig voneinander als Verbundkomponente zusammengebaut. Dann werden sie auf die folgende Weise vereinigt. Zuerst werden der zylindrische Positionierungsstift 12w1 und der quadratische Positionierungsstift 11w2 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in das runde Positionierungsloch 11r und das quadratische Positionierungsloch 11q des Tonerkammerrahmens 11 eingepaßt, und die Zunge 12v des Bildentwicklungskammerrahmens 12 wird in der Nut im des Tonerkammerrahmens 11 angeordnet. Dann werden der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 gegeneinander gepreßt. Dadurch treten die Abdichtungselemente 54 und 56 mit den entsprechenden Längsendabschnitten des Flansches 11j in Kontakt und werden auf diese Weise zusammengepreßt. Gleichzeitig werden die rippenförmigen Vorsprünge 122, die als Abstandselement an jedem Längsende der ebenen Fläche 12u des Bildentwicklungskammerrahmens 12 angeordnet sind, nahe am Flansch 11j des Tonerkammerrahmens 11 positioniert. Jeder rippenförmige Vorsprung 122 ist einstückig mit dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 ausgebildet und in Längsrichtung auf beiden Seiten des Abreißbandes 52 angeordnet, so daß das Abreißband zwischen den gegenüberliegenden Vorsprüngen 122 hindurchtreten kann.
Wenn der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 in der vorstehend beschriebenen Weise gegeneinander gepreßt worden sind, werden Ultraschallvibrationen zwischen dem zungenförmigen Abschnitt 12v und die Nut 12n aufgebracht. Dadurch wird die winklige Rippe 12v1 durch Reibungswärme aufgeschmolzen und verschmilzt mit dem Boden der Nut 11n. Folglich verbleiben der Randabschnitt 11n1 der Nut im des Tonerkammerrahmens 11 und der rippenförmige Vorsprung 122 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in luftdichter Weise miteinander in Kontakt und lassen einen Freiraum zwischen der vertieften Fläche 11k des Tonerkammerrahmens 11 und der ebenen Fläche 12u des Bildentwicklungskammerrahmens 12. Der vorstehend erwähnte Abdeckfilm 51 und das Abreißband 52 passen in diesen Raum.
Um den im Tonerkammerrahmen 11 gespeicherten Toner in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu führen, muß die Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens 11 freigegeben werden. Dies wird auf die folgende Weise erreicht. Zuerst wird die Abziehlasche 11t, die am Endabschnitt 52a (Fig. 6) des sich von der Prozeßkassette B aus erstreckenden Abreißbandes 52 befestigt ist, durch Abschneiden oder Abreißen vom Tonerkammerrahmen 11 gelöst und dann manuell von einer Bedienungsperson abgezogen. Hierdurch wird der Abdeckfilm 51 zerrissen, so daß die Öffnung 11i freigegeben wird, wodurch der Toner vom Tonerkammerrahmen 11 in den Entwicklungskammerrahmen 12 geführt werden kann. Nachdem der Abdeckfilm 52 aus der Prozeßkassette B herausgezogen worden ist, werden die Längsenden der Kassette B durch die elastischen Abdichtungen 54 und 56, die an den entsprechenden Längsenden des Flansches 11j des Tonerkammerrahmens 11 angeordnet sind, abgedichtet gehalten. Da die elastischen Abdichtungselemente 54 und 56 nur in Richtung ihrer Dicke verformt (komprimiert) werden, während sie ihre sechsflächigen Formen aufrechterhalten, können sie die Prozeßkassette auf sehr wirksame Weise abgedichtet halten.
Da die Seite des Tonerkammerrahmens 11, die zum Bildentwicklungskammerrahmen 12 weist, und die Seite des Bildentwicklungskammerrahmens 12, die zum Tonerkammerrahmen 11 weist, in der vorstehend beschriebenen Weise strukturiert sind, kann das Abreißband 52 durch einfaches Aufbringen einer ausreichend großen Kraft auf das Abreißband, um den Abdeckfilm 51 zu zerreißen, problemlos zwischen den beiden Rahmen 11 und 12 herausgezogen werden.
Wenn in der vorstehend beschriebenen Weise der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungsrahmen 12 vereinigt worden sind, findet ein Schweißverfahren unter Ultraschalleinsatz Verwendung, um Reibungswärme zu erzeugen, die die winklige Rippe 12v1 aufschmilzt. Diese Reibungswärme kann im Tonerkammerrahmen 11 und im Bildentwicklungskammerrahmen 12 Wärmespannungen verursachen, und diese Rahmen können infolge dieser Spannungen verformt werden. Bei dieser Ausführungsform stehen jedoch die Nut 11n des Tonerkammerrahmens 11 und die Zunge 12v des Bildentwicklungskammerrahmens 12 nahezu über ihre gesamten Längen miteinander in Eingriff. Mit anderen Worten, wenn die beiden Rahmen 11 und 12 miteinander vereinigt werden, werden der verschweißte Abschnitt und dessen Nachbarschaft verstärkt, so daß die Wahrscheinlichkeit gering ist, daß die beiden Rahmen durch Wärmespannungen verformt werden.
Als Material für den Tonerkammerrahmen 11 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 findet Kunststoff Verwendung, beispielsweise Polystyrol, ABS-Harz (Acrylnitril-butadienstyrol), Polycarbonat, Polyethylen, Polypropylen u. ä.
Fig. 3 ist ein im wesentlichen vertikaler Schnitt des Tonerkammerrahmens 11 der Prozeßkassette B dieser Ausführungsform, wobei die Grenzfläche zwischen dem Tonerkammerrahmen 11 und dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 sowie deren Umgebung dargestellt sind.
Es wird nunmehr der Tonerkammerrahmen 11 der Prozeßkassette B dieser Ausführungsform in größeren Einzelheiten in Verbindung mit Fig. 3 erläutert. Bei dem im Tonerbehälter 11A gehaltenen Toner handelt es sich um einen Einkomponententoner. Damit dieser Toner auf wirksame Weise frei in Richtung auf die Öffnung 11i fallen kann, ist der Tonerkammerrahmen 11 mit Schrägflächen K und L vesehen, die sich über die gesamte Länge des Tonerkammerrahmens 11 erstrecken. Die Schrägfläche L befindet sich über der Öffnung 11i, und die Schrägfläche K befindet sich im hinteren Bereich des Tonerkammerrahmens 11 von der Öffnung 11i aus gesehen (in Breitenrichtung des Tonerkammerrahmens 11). Bei den Schrägflächen L und K handelt es sich um Teile des Oberteiles und Unterteiles 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11. Nachdem die Prozeßkassette B in der Haupteinheit 14 der Vorrichtung installiert worden ist, weist die Schrägfläche L diagonal nach unten, während die Schrägfläche K diagonal nach oben weist, wobei der Winkel A3 zwischen der Schrägfläche K und einer Linie m senkrecht zur Grenzfläche zwischen dem Tonerkammerrahmen 11 und dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 etwa 20º-40º beträgt. Mit anderen Worten, bei dieser Ausführungsform ist der obere Abschnitt 11a des Tonerkammerrahmens 11 so ausgebildet, daß die Schrägflächen K und L die vorstehend erwähnten Winkel einhalten, nachdem der obere und untere Abschnitt 11a und 11b des Tonerkammerrahmens 11 vereinigt worden sind. Somit kann bei dieser Ausführungsform der den Toner haltende Tonerbehälter 11A den Toner auf wirksame Weise in Richtung auf die Öffnung 11i führen.
Als nächstes wird der Bildentwicklungskammerrahmen im einzelnen erläutert.

(Bildentwicklungskammerrahmen)

Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 der Prozeßkassette B wird in Verbindung mit den Fig. 3, 14, 15, 16, 17 und 18 beschrieben. Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die die Art und Weise zeigt, in der die verschiedenen Komponenten zum Bildentwicklungskammerrahmen 12 zusammengebaut werden. Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die die Art und Weise zeigt, in der eine Entwicklungsstationsantriebskraftübertragungseinheit DG im Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert wird. Fig. 16 ist eine Seitenansicht der Entwicklungseinheit, bevor die Antriebskraftübertragungseinheit DG befestigt wird. Fig. 17 ist eine Seitenansicht der Entwicklungsstationsantriebskraftübertragungseinheit DG vom Inneren des Bildentwicklungskammerrahmens 12 aus gesehen, und Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht der Lagerbox vom Inneren aus gesehen.
Wie vorstehend beschrieben, werden die Entwicklungsrolle 9c, das Entwicklungsblatt 9d, das Tonerrührelement 9e und die Stabantenne 9h zum Detektieren des Tonerrestes im Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert.
Wie in Fig. 14 gezeigt, umfaßt das Entwicklungsblatt 9d eine etwa 1-2 mm dicke Metallplatte 9d1 und ein Urethankautschukmaterial 9d2, das mit Hilfe eines Heißschmelzklebers, doppelseitigen Klebebandes o. ä. mit der Metallplatte 9d1 verklebt ist. Das Entwicklungsblatt reguliert die Tonermenge, die auf die Umfangsfläche der Entwicklungsrolle 9c zu überführen ist, wenn das Urethankautschukmaterial 9d2 mit der Erzeugenden der Entwicklungsrolle 9c in Kontakt gebracht wird. Beide Längsenden der ebenen Blattmontagebezugsfläche 121 als Blattmontageteil des Bildentwicklungskammerrahmens 12 sind mit, einem Stift 12i1, einem quadratischen Vorsprung 12i3 und einem Schraubenloch 12i2 versehen. Der Stift 12i1 und der Vorsprung 12i3 werden in ein Loch 9d3 und die Kerbe 9d5 der Metallplatte 9d1 eingepaßt. Dann wird eine kleine Schraube 9d6 durch ein Schraubenloch 9d4 der Metallplatte 9d1 geführt und in das vorstehend erwähnte Schraubenloch 12i2 mit ensprechendem Gewinde geschraubt, um die Metallplatte 9d1 an der ebenen Fläche 121 zu fixieren. Um ein Lecken von Toner zu verhindern, ist ein elastisches Dichtungselement 125 aus MOLTPLANE o. ä. mit dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 entlang dem oberen Längsrand der Metallplatte 9d1 verklebt. Ferner ist ein elastisches Dichtungselement 12s1 mit dem Tonerkammerahmen 11 entlang dem Rand 12j des gekrümmten Bodenwandabschnittes, der die Entwicklungsrolle 9c aufnimmt, ausgehend von jedem Längsende des elastischen Dichtungselementes 125 verklebt. Des weiteren ist ein dünnes elastisches Dichtungselement 12s2 mit dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 entlang einem kinnladenförmigen Abschnitt 12h in Kontakt mit der Erzeugenden der Entwicklungsrolle 9c verklebt.
Die Metallplatte 9d1 des Entwicklungsblattes 9d ist auf der Seite, die dem Urethankautschukmaterial 9d2 gegenüberliegt, um 90º gebogen, um einen abgebogenen Abschnitt 9d1a auszubilden.
In Verbindung mit den Fig. 14 und 18 wird die Bildentwicklungsrolleneinheit G beschrieben. Diese Bildentwicklungsrolleneinheit G umfaßt: (1) eine Bildentwicklungsrolle 9c, (2) eine Abstandsrolle 9i, um die Distanz zwischen den Umfangsflächen der Entwicklungsrolle 9c und der lichtempfindlichen Trommel 7 konstant zu halten, die aus elektrisch isolierendem Kunstharz geformt und als Hülsenkappe ausgebildet ist, die die Entwicklungsrolle 9c an jedem Längsende abdeckt, um eine elektrische Leckage zwischen den Aluminiumzylinderabschnitten der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Entwicklungsrolle 9c zu verhindern, (3) ein Entwicklungsrollenlager 9j (in Fig. 14 vergrößert dargestellt), (4) ein Entwicklungsrollenzahnrad 9k (Schrägrad), das eine Antriebskraft von einem Trommelschrägrad 7b empfängt, welches an der lichtempfindlichen Trommel 7 befestigt ist und die Entwicklungsrolle 9c dreht, (5) einen Schraubenfederkontakt 91, von dem ein Ende mit einem Ende der Entwicklungsrolle 9c in Kontakt steht (Fig. 18), und (6) einen Magnet 9g, der in der Entwicklungsrolle 9c enthalten ist, um den Toner an die Umfangsfläche der Entwicklungsrolle 9c anzuziehen. In Fig. 14 ist die Lagerbox 9v bereits an der Entwicklungsrolleneinheit G befestigt worden. In einigen Fällen wird jedoch die Entwicklungsrolleneinheit G zuerst zwischen den Seitenplatten 12A und 12B des Bildentwicklungskammerrahmens 12 angeordnet und dann mit der Lagerbox 9v vereinigt, wenn die Lagerbox 9v am Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigt wird.
Wie in Fig. 14 gezeigt, ist in der Entwicklungsrolleneinheit G die Entwicklungsrolle 9c auf starre Weise mit einem Metallflansch 9p an einem Längsende versehen. Dieser Flansch 9p besitzt einen Entwicklungsrollenzahnradwellenabschnitt 9p1, der sich in Längsrichtung der Entwicklungsrolle 9c nach außen erstreckt. Dieser Entwicklungsrollenzahnradwellenabschnitt 9p1 hat einen abgeflachten Abschnitt, mit dem das Entwicklungsrollenzahnrad 9k, das am Entwicklungszahnradwellenabschnitt 9p1 montiert ist, in Eingriff steht, so daß verhindert wird, daß es sich auf dem Entwicklungsrollenzahnradwellenabschnitt 9p1 dreht. Bei dem Entwicklungsrollenzahnrad 9k handelt es sich um ein Schrägrad, wobei dessen Zähne so abgewinkelt sind, daß der durch die Drehung des Schrägrades erzeugte Axialdruck in Richtung auf den Mittelpunkt der Entwicklungsrolle 9c gerichtet wird (Fig. 38). Ein Wellenende des Magneten 9g, das so geformt ist, daß es einen D-förmigen Querschnitt aufweist, steht durch den Flansch 9p nach außen vor und steht mit dem Zahnradhalter 40 der Entwicklungseinheit in Eingriff, so daß dieser nicht drehbar gelagert wird. Das vorstehend erwähnte Entwicklungsrollenlager 9j ist mit einem runden Loch versehen, das einen eine Drehung verhindernden Vorsprung 9j5 aufweist, der in das Loch vorsteht. In dieses runde Loch ist das C-förmige Lager 9j4 perfekt eingepaßt. Der Flansch 9p ist drebar im Lager 9j4 gelagert. Das Entwicklungsrollenlager 9j ist in einen Schlitz 12f des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eingepaßt und wird dort gelagert, wenn der Zahnradhalter 40 der Entwicklungseinrichtung am Bildentwicklungskammerrahmen 12 fixiert wird, indem die Vorsprünge 40 g des Zahnradhalters 40 durch die entsprechenden Löcher 9j1 des Entwicklungsrollenzahnradlagers 9j gesteckt und dann in die entsprechenden Löcher 12g des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eingesetzt werden. Das Lager 9j4 besitzt bei dieser Ausführungsform einen C- förmigen Flansch. Es gibt jedoch selbst dann keine Probleme, wenn der Querschnitt des Lagerabschnittes des Lagers 9j4 C-förmig ausgebildet ist. Das vorstehend erwähnte Loch des Entwicklungsrollenlagers 9j, in das das Lager 9j1 eingepaßt ist besitzt eine Stufe. Mit anderen Worten, es hat einen Abschnitt mit großem Durchmesser und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser, und der Drehungsverhinderungsvorsprung 9j5 steht von der Wand des Abschnittes mit großem Durchmesser, in den der Flansch des Lagers 9j4 eingepaßt ist, vor. Das Material für das Lager 9j und das später beschriebene Lager 9f ist Polyacetal, Polyamid o. ä.
Obwohl er im wesentlichen von der Entwicklungsrolle 9c aufgenommen wird, erstreckt sich der Magnet 9g von der Entwicklungsrolle 9c an beiden Längsenden nach außen und ist in ein D-förmiges Lagerloch 9v3 der Entwicklungsrollenlagerbox 9v, die in Fig. 18 gezeigt ist, an dem Ende 9g1 mit dem D-förmigen Querschnitt eingepaßt. In Fig. 18 ist das D-förmige Lagerloch 9v3, das im oberen Abschnitt der Entwicklungsrollenlagerbox 9v angeordnet ist, nicht sichtbar. An einem Ende der Entwicklungsrolle 9c ist ein Hohllager 9w aus elektrisch isolierendem Material unbeweglich in der Entwicklungsrolle 9c angeordnet und steht in Kontakt mit deren innerer Umfangsfläche. Ein zylindrischer Abschnitt 9w1, der einstückig mit dem Lager 9w ausgebildet ist und einen kleineren Durchmesser als das Lager 9w hat, isoliert den Magnet 9g elektrisch gegenüber einem Schraubenfederkontakt 91, der mit der Entwicklungsrolle 9c elektrisch in Kontakt steht. Das Lager 9f mit dem vorstehend erwähnten Flansch ist aus elektrisch isolierendem Kunstharz geformt und in das Lageraufnahmeloch 9v4 eingepaßt, das koaxial zu dem vorstehend erwähnten Magnetlagerloch 9v3 angeordnet ist. Ein Keilabschnitt 9f1, der einstückig mit dem Lager 9f ausgebildet ist, ist in eine Keilnut 9v5 des Lageraufnahmeloches 9v4 eingepaßt und verhindert eine Drehung des Lagers 9f.
Das Lageraufnahmeloch 9v4 besitzt einen Boden, und auf diesem Boden ist ein pfannkuchenförmiger Entwicklungsvorspannungskontakt 121 angeordnet. Wenn die Entwicklungsrolle 9c in der Entwicklungsrollenlagerbox 9v montiert wird, tritt der metallische Schraubenfederkontakt 91 mit dem pfannkuchenförmigen Entwicklungsvorspannungskontakt 121 in Berührung und wird zusammengedrückt, so daß auf diese Weise eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 besitzt eine Leitung, die umfaßt: einen ersten Abschnitt 121a, der sich senkrecht vom Außenumfang des pfannkuchenförmigen Abschnittes erstreckt, im ausgenommenen Abschnitt 9v6 des Lageraufnahmeloches 9v4 angeordnet ist und entlang der Außenwand des Lagers 9f bis zu dem ausgeschnittenen Abschnitt verläuft, der am Rand des Lageraufnahmeloches 9v4 angeordnet ist; einen zweiten Abschnitt 121b, der sich vom ausgeschnittenen Abschnitt erstreckt und am ausgeschnittenen Abschnitt nach außen gebogen ist; einen dritten Abschnitt 121c, der vom zweiten Abschnitt 121b abgebogen ist; einen vierten Abschnitt 121d, der vom dritten Abschnitt 121c von der Entwicklungsrolle 9c nach außen oder in Radialrichtung abgebogen ist; und einen äußeren Kontaktabschnitt 121e, der vom vierten Abschnitt 121d in der gleichen Richtung abgebogen ist. Um den Entwicklungsvorspannungskontakt 121 mit der vorstehend beschriebenen Form zu lagern, ist die Entwicklungsrollenlagerbox 9v mit einem Lagerabschnitt 9v8 versehen, der in Längsrichtung der Entwicklungsrolle 9c nach innen vorsteht. Der Lagerabschnitt 9v8 steht mit dem dritten und vierten Abschnitt 121c und 121d und dem äußeren Kontaktabschnitt 121e der Leitung des Entwicklungsvorspannungskontaktes 121 in Berührung. Der zweite Abschnitt 121b ist mit einem Verankerungsloch 121f versehen, in das ein Stift 9v9 gepreßt ist, der von der einwärts weisenden Wand der Entwicklungsrollenlagerbox 9v in Längsrichtung der Entwicklungsrolle 9c nach innen vorsteht. Der äußere Kontaktabschnitt 121e des Entwicklungsvorspannungskontaktes 121 tritt mit dem Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125 der Haupteinheit 14 der Vorrichtung in Kontakt, wenn die Prozeßkassette B in der Haupteinheit 14 installiert wird, so daß die Entwicklungsrolle 9c mit einer Entwicklungsvorspannung beaufschlagt wird. Das Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125 wird später beschrieben.
Zwei zylindrische Vorsprünge 9v1 der Entwicklungsrollenlagerbox 9v werden in die entsprechenden Löcher 12m des Bildentwicklungskammerrahmens 12, die am Längsende vorgesehen sind, wie in Fig. 19 gezeigt, gepaßt. Auf diese Weise wird die Entwicklungsrollenlagerbox 9v präzise am Bildentwicklungskammerrahmen 12 angeordnet. Dann wird eine nichtdargestellte kleine Schraube durch jedes Schraubenloch der Entwicklungsrollenlagerbox 9v gesteckt und dann in das Schraubenloch 12c des Bildentwicklungskammerrahmens 12 geschraubt, um die Entwicklungsrollenlagerbox 9v am Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu fixieren.
Wie aus der obigen Beschreibung deutlich wird, wird bei dieser Ausführungsform zur Montage der Entwicklungsrolle 9c im Bildenticklungskammerrahmen 12 zuerst die Entwicklungsrolleneinheit G zusammengebaut, wonach die zusammengebaute Entwicklungsrolleneinheit G am Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigt wird.
Die Entwicklungsrolleneinheit G wird mit den nachfolgend beschriebenen Schritten zusammengebaut. Zuerst wird der Magnet 9g durch die mit dem Flansch 9p versehene Entwicklungsrolle 9c gesteckt, und das Lager 9w und der Schraubenfederkontakt 91 für die Entwicklungsvorspannung werden an dem einen Ende der Entwicklungsrolle 9c befestigt. Danach werden die Abstandsrolle 91 und das Entwicklungsrollenlager 9j um jeden Längsendabschnitt der Entwicklungsrolle 9c gepaßt, wobei sich das Entwicklungsrollenlager 9j in Längsrichtung der Entwicklungsrolle 9c auf der Außenseite befindet. Dann wird das Entwicklungsrollenzahnrad 9k am Entwicklungsrollenzahnradwellenabschnitt 9p1, der am Ende der Entwicklungsrolle 9c angeordnet ist, montiert. Das Längsende 9g1 des Magneten 9g, das einen D-förmigen Querschnitt besitzt, steht von der Entwicklungsrolle 9c auf der Seite, auf der die Entwicklungsrolle 9k befestigt ist, vor und steht vom Ende des zylindrischen Abschnittes 9w1 des Hohllagers 9w vor.
Als nächstes wird die Stabantenne 9h zum Detektieren des Tonerrestes beschrieben. Wie in den Fig. 14 und 19 gezeigt, ist ein Ende der Stabantenne 19h wie das Ende einer Kurbelwelle abgebogen, wobei der Abschnitt, der mit dem Armabschnitt der Kurbelwelle vergleichbar ist, einen Kontaktabschnitt 9h1 (Tonerrestdetektionskontakt 122) bildet und elektrisch mit dem Tonerdetektionskontaktelement 126 in Kontakt stehen muß, das an der Haupteinheit 14 der Vorrichtung befestigt ist. Das Tonerdetektionskontaktelement 126 wird später beschrieben. Um die Stabantenne 9h im Bildentwicklungskammerrahmen 12 zu montieren, wird die Stabantenne zuerst in den Bildentwicklungskammerrahmen 12 durch ein Durchgangsloch 12b einer Seitenplatte 12B des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eingesetzt, und das Ende, das zuerst durch das Loch 12b eingesetzt wird, wird in einem nichtdargestellten Loch der gegenüberliegenden Seitenplatte des Bildentwicklungskammerrahmens 12 angeordnet, so daß die Stabantenne 9h von der Seitenplatte gelagert wird. Mit anderen Worten, die Stabantenne 9h wird durch das Durchgangsloch 12b und das nichtdargestellte Loch auf der gegenüberliegenden Seite korrekt positioniert. Um zu verhindern, daß Toner durch das Durchgangsloch 12b eindringt, ist ein nichtdargestelltes Dichtungselement (beispielsweise ein aus Kunstharz gebildeter Ring, ein Stück Filz oder Schwamm o. ä.) in das Durchgangsloch 12b eingesetzt.
Wenn die Entwicklungsrollenlagerbox 9v am Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigt wird, wird der Kontaktabschnitt 9h1 der Stabantenne 9h, d. h. der mit dem Armabschnitt einer Kurbelwelle vergleichbare Abschnitt, so angeordnet, daß die Stabantenne 9h an einer Bewegung aus dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 heraus gehindert wird.
Nachdem der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 vereinigt worden sind, überlappt die Seitenplatte 12A des Bildentwicklungskammerrahmens 12, durch die die Stabantenne 9h eingesetzt worden ist, die Seitenplatte des Tonerkammerrahmens 11 und deckt teilweise die Tonerabdichtungskappe 11f des unteren Abschnittes 11b des Tonerkammerrahmens 11 ab. Wie in Fig. 16 gezeigt, ist die Seitenplatte 12A mit einem Loch 12x versehen, und ein Wellenlagerungsabschnitt 9s1 (Fig. 15) des Tonerzuführzahnrades 9s zur Übertragung der Antriebskraft auf das Tonerzuführelement 9b wird durch dieses Loch 12x geschoben. Dieser Wellenlagerungsabschnitt 9s1 ist ein Teil des Tonerzuführzahnrades 9s und wird mit dem Kupplungselement 11e (Fig. 16 und 20) verbunden, um Antriebskraft auf das Tonerzuführelement 9b zu übertragen. Wie vorstehend beschrieben, wird das Kupplungselement 11e mit einem der Längsenden des Tonerzuführelementes 9b in Eingriff gebracht und vom Tonerkammerrahmen 11 drehbar gelagert.
Wie in Fig. 19 gezeigt, ist im Bildentwicklungskammerrahmen 12 das Tonerrührelement 9e parallel zur Stabantenne 9h drehbar gelagert. Das Tonerrührelement 9e ist ebenfalls wie eine Kurbelwelle geformt. Einer der kurbelwellenlageräquivalenten Abschnitte des Tonerrührelementes 9e ist in einem Lagerloch (nicht gezeigt) der Seitenplatte 12B angeordnet, während der andere mit dem Tonerrührzahnrad 9m versehen ist, das einen Wellenabschnitt besitzt, der von der Seitenplatte 12A drehbar gelagert wird, wie in Fig. 16 gezeigt. Der kurbelarmäquivalente Abschnitt des Tonerrührelementes 9c wird in der Kerbe des Wellenabschnittes des Tonerrührzahnrades 9m angeordnet, so daß die Drehung des Tonerrührzahnrades 9m auf das Tonerrührelement 9e übertragen wird.
Als nächstes wird die Übertragung der Antriebskraft auf die Bildentwicklungseinheit D beschrieben.
Wie in Fig. 15 gezeigt, steht die Welle 9g1 des Magneten 9g, der den D-förmigen Querschnitt besitzt, mit einem Magnetlagerloch 40a des Zahnradhalters 40 für die Bildentwicklungseinrichtung in Eingriff. Auf diese Weise wird der Magnet 9g nichtdrehbar gelagert. Wenn der Zahnradhalter 40 für die Bildentwicklungseinrichtung am Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigt ist, kämmt das Entwicklungsrollenzahnrad 9k mit einem Zahnrad 9g eines Getriebezuges GT, und das Tonerrührzahnrad 9m kämmt mit einem kleinen Zahnrad 9s2. Somit können das Tonerzuführzahnrad 9s und das Tonerrührzahnrad 9m die vom Entwicklungsrollenzahnrad 9k übertragene Antriebskraft aufnehmen.
Bei sämtlichen Zahnrädern vom Zahnrad 9q bis zum Tonerzahnrad 9s handelt es sich um nichtangetriebene Zahnräder. Das Zahnrad 9q, das mit dem Entwicklungsrollenzahnrad 9k kämmt, und ein kleines Zahnrad, das einstückig mit dem Zahnrad 9q ausgebildet ist, sind drehbar auf einem Stift 40b gelagert, der einstückig mit dem Zahnradhalter 40 für die Bildentwicklungseinrichtung ausgebildet ist. Eingroßes Zahnrad 9r, das mit dem kleinen Zahnrad 9q1 kämmt, und ein kleines Zahnrad 9r1, das einstückig mit dem Zahnrad 9r ausgebildet ist, sind drehbar am Stift 40c gelagert, der einstückig mit dem Zahnradhalter 40 für die Bildentwicklungseinrichtung ausgebildet ist. Das kleine Zahnrad 9r1 kämmt mit dem Tonerzuführzahnrad 9s. Das Tonerzuführzahnrad 9s ist drehbar an einem Stift 40d gelagert, der einen Teil des Zahnradhalters 40 für die Bildentwicklungseinrichtung bildet. Das Tonerzuführzahnrad 9s hat den Wellenlagerabschnitt 9s1. Das Tonerzuführzahnrad 9s kämmt ferner mit einem kleinen Zahnrad 9s2. Das kleine Zahnrad 9s2 ist drehbar an einem Stift 40e gelagert, der einen Teil des Zahnradhalters 40 für die Bildentwicklungseinrichtung bildet. Die Stifte 40b, 40c, 40d und 40e haben einen Durchmesser von etwa 5-6 mm und lagern die entsprechenden Zahnräder des Getriebezuges GT.
Durch die Verwirklichung der vorstehend beschriebenen Konstruktion können die Zahnräder, die den Getriebezug bilden, durch eine einzige Komponente (Zahnradhalter 40 für die Bildentwicklungseinrichtung) gelagert werden. Beim Zusammenbau der Prozeßkassette B kann daher der Getriebezug GT am Zahnradhalter 40 für die Bildentwicklungseinrichtung teilweise vormontiert werden, wobei Verbundkomponenten vormontiert werden können, um den Hauptmontageprozeß zu vereinfachen. Mit anderen Worten, zuerst werden die Stabantenne 9h und das Tonerrührelement 9e im Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert, und dann werden die Entwicklungsrolleneinheit G und die Getriebebox 9v in der Antriebskraftübertragungseinheit DG für die Entwicklungs- Station und dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert, um die Bildentwicklungseinheit D zu vervollständigen.
Wie in Fig. 19 gezeigt, ist mit 12p eine Öffnung des Bildentwicklungskammerrahmens 12 bezeichnet, die sich in Längsrichtung des Bildentwicklungskammerrahmens 12 erstreckt. Nachdem der Tonerkammerrahmen 11 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 vereinigt worden sind, fällt die Öffnung 12p mit der Öffnung 11i des Tonerkammerrahmens 11 zusammen, so daß der im Tonerkammerrahmen 11 gehaltene Toner der Entwicklungsrolle 9c zugeführt werden kann. Das Rührelement 9e und die Stabantenne 9h, die vorstehend erwähnt wurden, sind entlang einem der Längsränder der Öffnung 12p über deren gesamte Länge angeordnet.
Die Materialien, die für den Bildentwicklungskammerrahmen 12 geeignet sind, sind die gleichen wie die vorstehend erwähnten Materialien, die für den Tonerkammerrahmen 11 geeignet sind.

(Konstruktion des elektrischen Kontaktes)

In Verbindung mit den Fig. 8, 9, 11, 23 und 30 werden die Verbindung und Positionierung der Kontakte, die die elektrische Verbindung zwischen der Prozeßkassette B und der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung herstellen, wenn die Kassette in der Haupteinheit installiert wird, beschrieben.
Wie in Fig. 8 gezeigt, besitzt die Prozeßkassette B eine Vielzahl von elektrischen Kontakten: (1) eine zylindrische Führung 13aL als elektrisch leitender Kontakt, der mit der lichtempfindlichen Trommel 7 in Kontakt gebracht wird, um die Trommel durch die Haupteinheit 14 der Vorrichtung zu erden (der tatsächliche Erdkontakt ist die Endfläche der zylindrischen Führung 13aL, die mit dem Bezugszeichen 119 versehen ist, wenn sie als elektrisch leitender Erdkontakt bezeichnet wird); (2) einen elektrisch leitenden Aufladevorspannungskontakt 120; der mit der Aufladerollenwelle 8a elektrisch verbunden wird, um eine Aufladevorspannung auf die Aufladerolle 8 von der Haupteinheit 14 der Vorrichtung aufzubringen; (3) einen elektrisch leitenden Entwicklungsvorspannungskontakt 121, der mit der Entwicklungsrolle 9c elektrisch verbunden wird, um eine Entwicklungsvorspannung auf die Entwicklungsrolle 9c von der Haupteinheit 14 der Vorrichtung aufzubringen; (4) einen elektrisch leitenden Tonerrestdetektionskontakt 122, der elektrisch mit der Stabantenne 9h verbunden wird, um den Tonerrest zu detektieren. Diese vier Kontakte 119-122 sind von der Seite oder von der Bodenwand des Kassettenrahmens aus zugänglich. Genauer gesagt, sie sind alle so angeordnet, daß sie von der linken Wand oder Bodenwand des Kassettenrahmens, von der Richtung aus gesehen, von der die Prozeßkassette B installiert wird, zugänglich und voneinander in einem vorgegebenen Abstand angeordnet sind, der ausreicht, um eine elektrische Leckage zu verhindern. Der Erdkontakt 119 und der Aufladevorspannungskontakt 121 gehören zur Reinigungseinheit C, und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und der Tonerrestdetektionskontakt 122 gehören zum Bildentwicklungskammerrahmen 12. Der Tonerrestdetektionskontakt 122 dient auch als Prozeßkassettendetektionskontakt, über den die Haupteinheit 14 der Vorrichtung detektiert, ob die Prozeßkassette B in der Haupteinheit 14 der Vorrichtung installiert worden ist oder nicht.
Wie Fig. 11 zeigt, ist der Erdungskontakt 119 ein Teil des Flansches 29, der aus elektrisch leitendem Material geformt ist, wie vorstehend beschrieben. Daher wird die lichtempfindliche Trommel 7 durch eine Erdungsplatte 7f, die in elektrischer Verbindung mit dem Trommelabschnitt 7d der lichtempfindlichen Trommel 7 steht, die Trommelwelle 7a, die einstückig mit dem Flansch 29 und der zylindrischen Führung 13aL ausgebildet ist und in Kontakt mit der Erdungsplatte 7f steht, und den Erdungskontakt 119, der durch die Endfläche der zylindrischen Führung 13aL gebildet wird, geerdet. Der Flansch 29 dieser Ausführungsform besteht aus metallischem Material, wie Stahl. Der Aufladevorspannungskontakt 120 und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 sind aus einer etwa 0,1-0,3 mm dicken elektrisch leitenden Metallplatte (beispielsweise einer Platte aus rostfreiem Stahl und einer Platte aus Phosphorbronze) geformt und erstrecken sich entlang der Innenfläche der Prozeßkassette. Der Aufladevorspannungskontakt 120 ist von der Bodenwand der Reinigungseinheit C auf der Seite, die der Seite gegenüberliegt, von der aus die Prozeßkassette B angetrieben wird, zugänglich. Der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und der Tonerrestdetektionskontakt 122 sind von der Bodenwand der Bildentwicklungseinheit D ebenfalls auf der Seite, die der Seite gegenüberliegt, von der aus die Prozeßkassette B angetrieben wird, zugänglich.
Diese Ausführungsform wird nachfolgend im Detail weiter beschrieben.
Wie vorstehend beschrieben, ist bei dieser Ausführungsform das Schrägrad 7b der Trommel an einem der axialen Enden der lichtempfindlichen Trommel 7 vorgesehen, wie in Fig. 11 gezeigt. Das Trommelzahnrad 7b kämmt mit dem Entwicklungsrollenzahnrad 9k, um die Entwicklungsrolle 8c zu drehen. Wenn es sich dreht, erzeugt es einen Axialdruck in der durch den Pfeil d in Fig. 11 angedeuteten Richtung. Durch diesen Axialdruck wird die lichtempfindliche Trommel 7, die im Reinigungskammerrahmen 13 mit geringfügigem Spiel in Längsrichtung angeordnet ist, in Richtung auf die Seite, auf der das Trommelzahnrad 7b montiert ist, gepreßt. Die Reaktionskraft, die erzeugt wird, wenn die Erdungsplatte 7f, die am Stirnrad 7n fixiert ist, gegen die Trommelwelle 7a gepreßt wird, trägt zu diesem Axialdruck in Richtung des Pfeiles d bei. Folglich bleibt der Außenrand 7b1 des Trommelzahnrades 7b in Kontakt mit der Fläche des inneren Endes des Lagers 38, das am Reinigungskammerrahmen 13 fixiert ist. Auf diese Weise wird die Position der lichtempfindlichen Trommel Z relativ zur Prozeßkassette B in Axialrichtung der Trommel reguliert. Der Erdungskontakt 119 ist von der Seitenplatte 13k des Reinigungskammerrahmens 13 zugänglich. Die Trommelwelle 7a erstreckt sich in die Basistrommel 7d (Aluminiumtrommel bei dieser Ausführungsform), die mit einer lichtempfindlichen Schicht 7e versehen ist, entlang der Axiallinie. Die Basistrommel 7d und die Trommelwelle 7a sind durch die innere Umfangsfläche 7d1 der Basistrommel 7d und die Erdungsplatte 7f, die mit der Endfläche 7a1 der Trommelwelle 7a in Kontakt steht, elektrisch miteinander verbunden.
Der Aufladevorspannungskontakt 120 ist benachbart zu der Stelle, an der die Aufladerolle 8 gelagert ist, am Reinigungskammerrahmen 13 befestigt (Fig. 8). Wie in Fig. 23 gezeigt, steht der Aufladevorspannungskontakt 120 mit Hilfe einer Verbundfeder 8b, die mit der Aufladerollenwelle 8a in Kontakt steht, in elektrischem Kontakt mit der Welle 8a. Diese Verbundfeder 8b besteht aus einem Druckfederabschnitt 8b1 und einem inneren Kontaktabschnitt 8b2. Der Druckfederabschnitt 8b1 ist zwischen dem Federsitz 120b und einem Aufladerollenlager 8c angeordnet. Der innere Kontaktabschnitt 8b2 erstreckt sich vom Federsitzseitenende des Druckfederabschnittes 8b1 aus und drückt gegen die Aufladerollenwelle 8a. Das Aufladerollenlager 8c ist gleitend in einer Führungsnut 13g angeordnet, und der Federsitz 120b befindet sich am geschlossenen Ende der Führungsnut 13g. Die Führungsnut 13g erstreckt sich in Richtung einer imaginären Linie, die durch die Mittelpunkte der Querschnitte der Aufladerolle 8 und der lichtempfindlichen Trommel 7 verläuft, wobei die Mittellinie der Führungsnut 13g im wesentlichen mit dieser imaginären Linie zusammenfällt. Wie in Fig. 23 gezeigt, erstreckt sich der Aufladevorspannungskontakt 120 in den Reinigungskammerrahmen 13 an der Stelle, wo dieser zugänglich ist, verläuft entlang der Innenwand des Reinigungskammerrahmens 13, ist in die Richtung abgebogen, die sich mit der Richtung schneidet, in der die Aufladerollenwelle 8a der Aufladerolle 8 bewegt wird, und endet am Federsitz 120b.
Als nächstes werden der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und der Tonerrestdetektionskontakt 122 beschrieben. Beide Kontakte 121 und 122 sind auf der Bodenfläche (Fläche der Bildentwicklungseinheit D, die nach unten weist, wenn sich die Prozeßkassette B in der Haupteinheit 14 der Vorrichtung befindet) der Bildentwicklungseinheit D auf der gleichen Seite wie die Seitenplatte 13k des Reinigungskammerrahmens 13 angeordnet. Der vorstehend erwähnte dritte Abschnitt 121e des Entwicklungskontaktes 121, d. h. der Abschnitt, der von der Bildentwicklungseinheit D freiliegt, ist so angeordnet, daß er dem Aufladevorspannungskontakt 120 über das Stirnrad 7n gegenüberliegt. Wie vorstehend beschrieben, steht der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 elektrisch mit der Entwicklungsrolle 9c über den Schraubenfederkontakt 91 in Kontakt, der elektrisch mit dem Längsende der Entwicklungsrolle 9c in Kontakt steht (Fig. 18).
Fig. 38 zeigt schematisch die Beziehung zwischen den vom Trommelzahnrad 7b und dem Entwicklungsrollenzahnrad 9k sowie dem Entwicklungsvorspannungskontakt 121 erzeugten Axialdrücke. Wie vorstehend ausgeführt, wird die lichtempfindliche Trommel 7 in Richtung des Pfeiles d in Fig. 38 verschoben, wenn die Prozeßkassette B angetrieben wird. Dadurch bleibt die Endfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 auf der Seite des Trommelzahnrades 7b in Kontakt mit der Endfläche des Lagers 38 (Fig. 32), das nicht in Fig. 38 gezeigt ist. Die Position der lichtempfindlichen Trommel 7 in Längsrichtung derselben wird auf diese Weise fixiert. Andererseits wird das Entwicklungsrollenzahnrad 9k, das mit dem Trommelzahnrad 7b kämmt, in Richtung des Pfeiles e, die der Richtung des Pfeiles d entgegengesetzt ist, einer Druckbelastung ausgesetzt. Somit wird der Schraubenfederkontakt 91 zusammengepreßt, der den Entwicklungsvorspannungskontakt 121 unter Druck setzt. Dadurch wird der vom Schraubenfederkontakt 91 in Richtung des Pfeiles f, d. h. in einer Richtung zum Pressen der Entwicklungsrolle 9c gegen das Entwicklungsrollenlager 9j, erzeugte Druck reduziert. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Schraubenfederkontakt 91 und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 niemals ihren Kontakt miteinander verlieren, während die Reibung zwischen den Endflächen der Entwicklungsrolle 9c und dem Entwicklungsrollenlager 9j reduziert wird, so daß die Entwicklungsrolle 9c problemlos rotieren kann.
Der in Fig. 8 gezeigte Tonerrestdetektionskontakt 122 ist am Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigt und liegt aufstromseitig des Entwicklungsvorspannungskontaktes 121 relativ zu der Richtung, in der die Prozeßkassette B eingesetzt wird (Richtung des Pfeiles X in Fig. 9) frei. Wie aus Fig. 19 hervorgeht, bildet der Tonerrestdetektionskontakt 122 einen Teil der Stabantenne 9h, die aus elektrisch leitendem Material, wie Metalldraht, geformt ist und sich in Längsrichtung der Entwicklungsrolle 9c erstreckt.
Wie vorstehend beschrieben, überspannt die Stabantenne 9h die gesamte Länge der Entwicklungsrolle 9c in einem vorgegebenen Abstand von derselben. Sie tritt mit dem Tonerdetektionskontaktelement 126 der Haupteinheit. 14 der Vorrichtung in Kontakt, wenn die Prozeßkassette B in die Haupteinheit 14 der Vorrichtung eingesetzt wird. Die Kapazität zwischen der Stabantenne 9h und der Entwicklungsrolle 9c ändert sich in Abhängigkeit von der Menge des zwischen beiden vorhandenen Toners. Die Änderung dieser Kapazität wird als Potentialdifferenz von einem Steuerabschnitt (nicht gezeigt) detektiert, der elektrisch an das Tonerdetektionskontaktelement 126 der Haupteinheit 14 der Vorrichtung angeschlossen ist, um die Menge des restlichen Toners zu ermitteln.
Diese restliche Tonermenge bedeutet eine Tonermenge, die eine vorgegebene Kapazitätsgröße induziert, wenn Toner zwischen der Entwicklungsrolle 9c und der Stabantenne 9h angeordnet ist. Mit anderen Worten, der Steuerabschnitt detektiert, daß die Menge des Toners im Tonerbehälter 11A auf eine vorgegebene Menge verringert worden ist. Der Steuerabschnitt der Haupteinheit 14 der Vorrichtung detektiert durch den Tonerrestdetektionskontakt 122, daß die Kapazität den ersten vorgegebenen Wert erreicht hat, und ermittelt auf diese Weise, daß die Menge des Toners im Tonerbehälter 11A auf eine vorgegebene Menge gefallen ist. Durch das Detektieren, daß die Kapazität den ersten Wert erreicht hat, informiert der Steuerabschnitt der Haupteinheit 14 der Vorrichtung den Benutzer darüber, daß die Prozeßkassette B ersetzt werden sollte. Beispielsweise wird ein Anzeigelicht eingeschaltet oder ein Schallsignal erzeugt. Wenn im Gegensatz dazu der Steuerabschnitt detektiert, daß die Kapazität einen vorgegebenen zweiten Wert aufweist, der geringer ist als der vorgegebene erste Wert, stellt er fest, daß die Prozeßkassette B in der Haupteinheit 14 der Vorrichtung installiert worden ist. Er verhindert das Starten eines Bilderzeugungsvorgangses der Haupteinheit 14 der Vorrichtung, bis er die Beendigung der Installation der Prozeßkassette B in der Haupteinheit der Vorrichtung detektiert hat.
Der Steuerabschnitt kann in die Lage versetzt werden, den Benutzer über das Fehlen der Prozeßkassette B in der Haupteinheit 14 der Vorrichtung zu informieren, indem beispielsweise ein Anzeigelicht eingeschaltet wird.
Als nächstes wird die Verbindung zwischen den elektrischen Kontakten der Prozeßkassette B und den elektrischen Kontaktelementen der Haupteinheit 14 der Vorrichtung beschrieben.
Wie in Fig. 9 gezeigt, sind auf der Innenfläche der linken Seitenwand des Kassettenaufnahmeraumes S in der Bilderzeugungsvorrichtung A vier Kontaktelemente angeordnet, die mit den vorstehend erwähnten Kontakten 119-122 in Kontakt treten, wenn die Prozeßkassette B in die Haupteinheit 14 der Vorrichtung eingesetzt wird, nämlich ein Erdungskontaktelement 123, das auf elektrische Weise mit dem Erdungskontakt 119 in Kontakt tritt, ein Aufladevorspannungskontaktelement 124, das auf elektrische Weise mit dem Aufladevorspannungskontakt 120 in Kontakt tritt, ein Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125, das elektrisch mit dem Entwicklungsvorspannungskontakt 121 in Kontakt tritt, und ein Tonerdetektionskontaktelement 126, das elektrisch mit dem Tonerrestdetektionskontakt 122 in Kontakt tritt.
Wie in Fig. 9 gezeigt, befindet sich das Erdungskontaktelement 123 am Bodenabschnitt der Positionierungsnut 16b. Das Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125, das Tonerdetektionskontaktelement 126 und das Aufladevorspannungskontaktelement 124 sind nach oben weisend auf der Bodenfläche des Kassettenaufnahmeraumes S unter dem Führungsabschnitt 16a und benachbart zur linken Seitenwand angeordnet. Diese Elemente können sich in Vertikalrichtung elastisch bewegen.
Es wird nunmehr die Lagebeziehung zwischen jedem Kontakt und der Führung beschrieben.
Wie in Fig. 6 gezeigt, die die Prozeßkassette B in einer im wesentlichen horizontalen Position zeigt, befindet sich der Tonerrestdetektionskontakt 122 auf dem niedrigsten Niveau. Der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 ist höher angeordnet als der Tonerrestdetektionskontakt 122, und der Aufladevorspannungskontakt 120 ist höher angeordnet als der Entwicklungsvorspannungskontakt 121. Die Drehsteuerführung 13bL und die zylindrische Führung 13aL (Erdungskontakt 119) sind höher angeordnet als der Aufladevorspannungskontakt 120 und befinden sich etwa auf dem gleichen Niveau. In der Richtung (durch den Pfeil X angedeutet), in der die Prozeßkassette B eingesetzt wird, ist am weitesten aufstromseitig der Tonerrestdetektionskontakt 121 angeordnet, und die Drehsteuerführung 13bL, der Entwicklungsvorspannungskontakt 121, die zylindrische Führung 13aL (Erdungskontakt 119) und der Aufladevorspannungskontakt 120 sind in dieser Reihenfolge zum abstromseitigen Bereich hin angeordnet. Aufgrund dieser Lagebeziehung befinden sich der Aufladevorspannungskontakt 120 nahe an der Aufladerolle 8, der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 nahe an der Entwicklungsrolle 9c, der Tonerrestdetektionskontakt 122 nahe an der Stabantenne 9h und der Erdungskontakt 119 nahe an der lichtempfindlichen Trommel 7. Mit anderen Worten, der Abstand zwischen jedem Kontakt und der zugehörigen Komponente kann reduziert werden, ohne auf schwierige Weise eine lange Elektrode in der Prozeßkassette B und der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung anzuordnen.
Die Abmessungen des tatsächlichen Kontaktbereiches eines jeden Kontaktes sind wie folgt. Die Abmessung des Aufladevorspannungskontaktes 120 beträgt etwa 10,0 mm in Horizontal- und Vertikalrichtung, die Abmessung des Entwicklungsvorspannungskontaktes 121 beträgt etwa 6,5 mm in Vertikalrichtung und etwa 7,5 mm in Horizontalrichtung, die Abmessung des Tonerrestdetektionskontaktes 122 beträgt im Durchmesser 2,0 mm und etwa 18,0 mm in Horizontalrichtung, und die Abmessung des Erdungskontaktes 119, der kreisförmig ausgebildet ist, beträgt etwa 10,0 mm im Außendurchmesser. Der Aufladevorspannungskontakt 120 und der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 sind rechteckig. Bei den Abmessungen des Kontaktbereiches bedeutet "vertikal" die Richtung parallel zur Richtung X, in der die Prozeßkassette B eingesetzt wird, und "horizontal" die Richtung senkrecht zur Richtung X.
Das Erdungskontaktelement 123 ist eine elektrisch leitende Plattenfeder. Sie ist in der Positionierungsnut 16b (die Position der Trommelwelle 7a ist fest) angeordnet, in der sich der Erdungskontakt 119 der Prozeßkassette B, d. h. die zylindrische Führung 13aL, befindet (Fig. 9, 11 und 30). Es ist über das Gehäuse der Haupteinheit 14 der Vorrichtung geerdet. Das Tonerrestdetektionskontaktelement 126 ist ebenfalls eine elektrisch leitende Plattenfeder. Es ist benachbart zum Führungsabschnitt 16a angeordnet, nämlich in Horizontalrichtung nahe demselben, jedoch in Vertikalrichtung unter diesem. Die anderen Kontaktelemente 124 und 125 sind ebenfalls benachbart zum Führungsabschnitt 16a angeordnet, jedoch geringfügig weiter weg vom Führungsabschnitt 16a als das Tonerrestdetektionskontaktelement 126 in Horizontalrichtung und unterhalb des Führungsabschnittes 16a in Vertikalrichtung. Die Kontaktelemente 124 und 125 sind mit einer Druckschraubenfeder 129 versehen und stehen daher von ihren Haltern 127 nach oben vor. Diese Anordnung wird genauer in Verbindung mit dem Aufladerollenkontaktelement 124 beschrieben. Wie in der vergrößerten Ansicht des Aufladerollenkontaktelementes 124 in Fig. 30 gezeigt, wird das Aufladerollenkontaktelement 124 so im Halter 127 angeordnet, daß es von diesem nach oben vorstehen kann, ohne herauszugleiten. Dann wird der Halter 127 am elektrischen Substrat 128 fixiert, das an der Haupteinheit 14 der Vorrichtung befestigt ist. Das Kontaktelement 124 ist mit dem Verdrahtungsmuster über eine elektrisch leitende Druckschraubenfeder 129 verbunden.
Bevor die in die Bilderzeugungsvorrichtung A eingesetzte Prozeßkassette B vom Führungsabschnitt 16a in eine vorgegebene Position geführt wird, bleiben die Kontaktelemente 123-126 der Bilderzeugungsvorrichtung A in ihrem durch die Federn vorgeschobenen Zustand, so weit sie vorstehen können. In diesem Zustand befindet sich kein Kontaktelement 123-126 mit dessen zugehörigem Teil, d. h. den Kontakten 119-122 der Prozeßkassette B, in Kontakt. Wenn die Prozeßkassette B weiter eingesetzt wird, treten die Kontaktelemente 123-126 nacheinander mit den entsprechenden Kontakten 119-122 der Prozeßkassette B in Kontakt. Wenn die zylindrische Führung 13aL der Prozeßkassette B durch zusätzliche Einwärtsbewegung der Kassette in der Positionierungsnut 16b angeordnet wird, werden die Kontaktelemente 123-126 der Haupteinheit 14 der Vorrichtung durch die entsprechenden Kontakte 119-122 der Prozeßkassette B gegen die elastische Kraft der Druckschraubenfedern 129 im Halter 127 nach unten gedrückt. Auf diese Weise werden die Kontaktdrücke zwischen den Kontaktelementen 123-126 und den entsprechenden Kontakten 119-122 erhöht.
Wie vorstehend beschrieben, stellen die Kontakte der Prozeßkassette B auf zuverlässige Weise einen Kontakt mit den Kontaktelementen der Haupteinheit 14 der Vorrichtung her, wenn die Prozeßkassette B vom Führungselement 16 in eine vorgegebene Position in der Haupteinheit 14 der Vorrichtung geführt wird.
Wenn die Prozeßkassette B in der vorgegebenen Position installiert ist, tritt das Erdungskontaktelement 123, das die Form einer Plattenfeder besitzt, in Kontakt mit dem Erdungskontakt 119, der von der zylindrischen Führung 13aL vorsteht (Fig. 11). Dadurch wird der Erdungskontakt 119 elektrisch mit dem Erdungskontaktelement 123 verbunden und die lichtempfindliche Trommel 7 geerdet. Der Aufladevorspannungskontakt 120 und das Aufladerollenkontaktelement 124 werden elektrisch miteinander verbunden, so daß Hochspannung (eine durch Überlagern einer Wechselspannung und einer Gleichspannung gebildete Spannung) an die Aufladerolle 8 gelegt werden kann. Der Entwicklungsvorspannungskontakt 121 und das Entwicklungsvorspannungskontaktelement 125 werden elektrisch miteinander verbunden, so daß eine Hochspannung an die Entwicklungsrolle 9c angelegt werden kann. Der Tonerrestdetektionskontakt 122 tritt in elektrischen Kontakt mit dem Tonerdetektionskontaktelement 126, und Informationen in bezug auf die Kapazität zwischen der Entwicklungsrolle 9c und der Stabantenne 9h (Kontakt 122) werden über den Kontakt 122 der Haupteinheit 14 der Vorrichtung zugeführt.
Die Kontakte 119-122 der Prozeßkassette B sind auf der Unterseite der Prozeßkassette B angeordnet. Daher wird die Zuverlässigkeit des Kontaktes zwischen den Kontakten 119- 122 und den entsprechenden Kontaktelementen durch die Genauigkeit ihrer Lagebeziehung in der Richtung senkrecht zur Richtung des Pfeiles X, in der die Prozeßkassette B eingesetzt wird, nicht nachteilig beeinflußt.
Sämtliche Kontakte der Prozeßkassette B befinden sich auf einer Seite des Kassettenrahmens. Daher können die mechanischen Elemente und die elektrischen Drahtelemente der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung und der Prozeßkassette B separat auf den geeigneten Seiten des Kassettenaufnahmeraumes S und der Prozeßkassette B angeordnet werden, so daß die Zahl der Montageschritte verringert und die Wartung vereinfacht werden.
Wenn der Deckel 35 geschlossen wird, nachdem die Prozeßkassette B in die Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung eingesetzt worden ist, tritt die Kupplungsvorrichtung auf der Prozeßkassettenseite mit der Kupplungsvorrichtung auf der Seite der Haupteinheit der Vorrichtung synchron zur Bewegung des Deckels 35 in Verbindung, wodurch die lichtempfindliche Trommel 7 u. ä. die Antriebskraft von der Haupteinheit 14 der Vorrichtung empfangen können, um gedreht zu werden.
Da sämtliche elektrischen Kontakte der Prozeßkassette B auf einer Seite des Kassettenrahmens angeordnet sind, kann eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung und der Prozeßkassette B hergestellt werden.
Durch die Anordnung eines jeden elektrischen Kontaktes in der vorstehend beschriebenen Weise wird es möglich, die Distanz zu reduzieren, über die die entsprechende Elektrode im Kassettenrahmen bewegt werden muß.

(Kupplungs- und Antriebskonstruktion)

Es wird nunmehr die Konstruktion der Kupplungseinrichtung beschrieben, bei der es sich um einen Antriebsübertragungsmechanismus zur Übertragung der Antriebskraft von der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung auf die Prozeßkassette B handelt.
Fig. 11 zeigt einen Längsschnitt eines Kupplungsabschnittes, wobei die Montage der lichtempfindlichen Trommel 7 an der Prozeßkassette B gezeigt ist.
Eine Kassettenseitenkupplungseinrichtung ist an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel 7, die an der Prozeßkassette b montiert ist, vorgesehen, wie in Fig. 11 gezeigt. Die Kupplungseinrichtung hat die Form eines Kupplungsschaftes 37 (Form einer kreisförmigen Säule), der an einem Trommelflansch 36 ausgebildet ist, welcher an einem Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 fixiert ist. Die Endfläche 37a1 des Vorsprunges 37a verläuft parallel zur Endfläche des Schaftes 37. Der Schaft 37 ist mit einem Lager 38 in Eingriff bringbar, um als Trommelwelle zu funktionieren. Bei diesem Beispiel sind der Trommelflansch 36, der Kupplungsflansch 37 und der Vorsprung 37a einstückig miteinander ausgebildet. Der Trommelflansch 36 ist einstückig mit einem Schrägrad 7b der Trommel ausgebildet, um die Antriebskraft auf die Entwicklungsrolle 9c in der Prozeßkassette B zu übertragen. Wie in Fig. 11 gezeigt, handelt es sich daher bei dem Trommelflansch 36 um ein einstückig geformtes Produkt aus Kunstharzmaterial, das ein Trommelzahnrad (Schrägrad) 7b, den Schaft 37 und den Vorsprung 37a aufweist, um einen Antriebskraftübertragungsteil zu bilden, der eine Antriebskraft überträgt.
Der Vorsprung 37a hat die Form eines verdrehten Prismas, genauer gesagt, den Querschnitt eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks, und ist in Axialrichtung graduell in einem geringen Ausmaß verdreht. Der Eckabschnitt des Prismas ist abgerundet. Die Ausnehmung 39a für einen Eingriff mit dem Vorsprung 37a besitzt einen polygonalen Querschnitt und ist in Axialrichtung graduell in einem geringen Ausmaß verdreht. Der Vorsprung 37a und die Ausnehmung 39a sind in der gleichen Richtung im gleichen Ausmaß verdreht. Bei dieser Ausführungsform besitzt die Ausnehmung 39a im Schnitt eine im wesentlichen dreieckige Form. Sie ist in einem Kupplungsschaft 39b vorgesehen, der einstückig mit einem Zahnrad 43 in der Haupteinheit 14 der Vorrichtung ausgebildet ist. Dieser Kupplungsschaft 39b ist in Axialrichtung der Haupteinheit 14 der Vorrichtung drehbar und bewegbar. Wenn bei dieser beispielhaften Konstruktion die Prozeßkassette B an der Haupteinheit 14 der Vorrichtung montiert wird, tritt der Vorsprung 37a in die in der Haupteinheit 14 vorgesehene Ausnehmung 39a ein. Wenn sich die Ausnehmung 39a zu drehen beginnt, werden sie und der Vorsprung 37a in Eingriff miteinander gebracht. Wenn die Drehkraft der Ausnehmung 39a auf den Vorsprung 37a übertragen wird, werden die Randlinien 37a2 des Vorsprunges 37a, der im wesentlichen die Form eines gleichseitigen Dreiecks hat, und die Innenflächen 39a2 der Ausnehmung 39a gleichmäßig miteinander in Kontakt gebracht, so daß daher die Achsen ausgerichtet werden. Um dies zu erreichen, ist der Durchmesser des den Kupplungsvorsprung 37a umschreibenden Kreises R0 größer als der des in die Kupplungsausnehmung 39a eingeschriebenen Kreises R1 und kleiner als der des die Kupplungsausnehmung 39a umschreibenden Kreises R2. Durch die Verdrehung wird eine solche Kraft erzeugt, daß der Vorsprung 37a in Richtung auf die Ausnehmung 39a gezogen wird, so daß die Endfläche des Vorsprunges 37a1 gegen den Boden 39a1 der Ausnehmung 39a stößt. Auf diese Weise wird eine Axialdruckkraft erzeugt, um das Trommelzahnrad 7b in Richtung des Pfeiles d zu drücken. Daher wird die einstückig mit dem Vorsprung 37a ausgebildete lichtempfindliche Trommel 7 sowohl in Axialrichtung als auch in Radialrichtung auf beständige Weise in der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung positioniert.
In diesem Beispiel ist die Drehrichtung des Vorsprunges 37a entgegengesetzt zur Drehrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 in der Richtung vom Boden des Vorsprunges 37a zum freien Ende desselben, von der lichtempfindlichen Trommel 7 aus gesehen. Die Drehrichtung der Ausnehmung 39a ist entgegengesetzt zu der Richtung vom Einlaß der Ausnehmung 39a in deren Inneres, und die Drehrichtung des Trommelzahnrades 7b des Trommelflansches 36 ist entgegengesetzt zur Drehrichtung des Vorsprunges 37a.
Der Schaft 3T und der Vorsprung 37a sind so am Trommelflansch 36 vorgesehen, daß be i der Montage des Trommelflansches 36 am Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 diese koaxial zur Achse der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet sind. Mit 36b ist ein Eingriffsabschnitt bezeichnet, der mit der Innenfläche des Trommelzylinders 7d in Eingriff tritt, wenn der Trommelflansch 36 an der lichtempfindlichen Trommel 7 montiert wird. Der Trommelflansch 36 wird durch Verkleben oder Verbördeln an der lichtempfindlichen Trommel 7 montiert. Der Umfang des Trommelzylinders 7d ist mit einer lichtempfindlichen Schicht 7e versehen.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Prozeßkassette B dieser Ausführungsform wie folgt aufgebaut:
Eine lösbar an einer Haupteinheit einer Bilderzeugungsvorrichtung 14 montierbare Prozeßkassette, bei der die Haupteinheit einen Motor 61, ein Haupteinheitsseitenzahnrad 43 zur Aufnahme einer Antriebskraft vom Motor 61 und ein von verdrehten Flächen gebildetes Loch 39a, das im wesentlichen koaxial zum Zahnrad 43 angeordnet ist, umfaßt, mit einer elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 7, einer Prozeßeinrichtung (8, 9, 10), die auf die lichtempfindliche Trommel 7 einwirken kann, und
einem verdrehten Vorsprung 37, der mit den verdrehten Flächen in Eingriff bringbar und an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel vorgesehen ist, wobei bei Drehung des Haupteinheitsseitenzahnrades 43, wenn das Loch 39a und der Vorsprung 37 miteinander in Eingriff stehen, eine Drehantriebskraft vom Zahnrad 43 auf die lichtempfindliche Trommel 7 durch den Eingriff zwischen dem Loch 39a und dem Vorsprung 37 übertragen wird.
Der verdrehte Vorsprung 37 ist an einem Längsende der lichtempfindlichen Trommel 7 vorgesehen und hat einen nichtkreisförmigen Querschnitt, der im wesentlichen koaxial zu einer Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet ist, wobei der Vorsprung 37 der lichtempfindlichen Trommel 7 eine solche Abmessung und Konfiguration besitzt, daß er eine erste Relativdrehlage in bezug auf eine Ausnehmung 39a des drehbaren Antriebselementes (Haupteinheitsseitenzahnrad 43), in der eine relative Drehbewegung dazwischen möglich ist, und eine zweite Relativdrehlage relativ zur Ausnehmung 39a des drehbaren Antriebselementes, in der eine relative Drehbewegung in einer Drehrichtung verhindert ist, während die Drehachse des drehbaren Antriebselementes und die Drehachse der lichtempfindlichen Trommel 7 im wesentlichen ausgerichtet sind, einnehmen kann.
Wie vorstehend beschrieben, ist ein Stirnrad 7n am anderen Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 fixiert.
Beispiele des Materiales des Stirnrades 7n und des Trommelflansches 36 sind Polyacetal, Polycarbonat, Polyamid und Polybutylenterephthalat oder ein anderes Harzmaterial.
Um den Vorsprung 37a des Kupplungsschaftes 37 der Prozeßkassette B ist ein zylindrischer Vorsprung 38a (zylindrische Führung 13aR) koaxial zum Schaft 37 vorgesehen, wobei dieser Vorsprung 38a einstückig mit einem Lager 3R ausgebildet ist, das an einem Reinigungsrahmen 13 fixiert ist. Der Vorsprung 37a des Kupplungsschaftes 37 ist geschützt, wenn beispielsweise die Prozeßkassette B montiert oder demontiert wird, und wird daher nicht beschädigt oder verformt. Somit können ein mögliches Spiel oder Vibrationen während des Antriebes über die Kupplung infolge einer Beschädigung des Vorsprunges 37a verhindert werden.
Das Lager 38 kann als Führungselement wirken, wenn die Prozeßkassette B relativ zur Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung montiert oder demontiert wird. Genauer gesagt, wenn die Prozeßkassette B an der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung montiert wird, werden der Vorsprung 38a des Lagers 38 und der Seitenführungsabschnitt 16c der Haupteinheit miteinander in Kontakt gebracht, wobei der Vorsprung 38a dazu dient, die Prozeßkassette B in der Montageposition (Führung 13aR) zu positionieren, um die Montage und Demontage der Prozeßkassette B relativ zur Haupteinheit 14 der Vorrichtung zu erleichtern. Wenn die Prozeßkassette B in der Montageposition montiert ist, wird der Vorsprung 38a von einer Positionierungsnut 16d gelagert, die im Führungsabschnitt 16c ausgebildet ist.
Zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7, dem Trommelflansch 36 und dem Kupplungsschaft 37 existiert die in Fig. 11 gezeigte Beziehung. Genauer gesagt, es gelten H > F ≥ M und E < N, wobei H der Außendurchmesser der lichtempfindlichen Trommel 7, E der Durchmesser des Fußkreises des Trommelzahnrades 7b, F der Durchmesser des Lagers der lichtempfindlichen Trommel 7 (des Außendurchmessers des Schaftabschnittes des Kupplungsschaftes 37 und der Innendurchmesser des Lagers 38), M der Durchmesser des den Kupplungsvorsprung 37a umschreibenden Kreises und N der Durchmesser des Eingriffsabschnittes zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und dem Trommelflansch 36 (dem Innendurchmesser der Trommel) sind.
Durch H > F kann das auf den Lagerabschnitt einwirkende Drehmoment der Gleitbelastung reduziert werden, wenn der Trommelzylinder 7d gelagert wird, und durch F ≥ M kann die Formkonstruktion vereinfacht werden, da kein hinterschnittener Abschnitt vorgesehen ist, weil beim Formen des Flanschabschnittes die Form normalerweise in der Richtung eines Pfeiles p in der Figur geteilt wird.
Durch E > N wird der Zahnradabschnitt in Richtung der Montage der Prozeßkassette B über der linken Form geformt, so daß daher die rechte Form vereinfacht und damit die Haltbarkeit der Form verbessert werden kann.
Die Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung ist mit einer Kupplungseinrichtung der Haupteinheit versehen. Diese Kupplungseinrichtung der Haupteinheit hat einen Kupplungsschaft 39b (Konfiguration einer kreisförmigen Säule) an einer Stelle, die zur Drehachse der lichtempfindlichen Trommel ausgerichtet ist, wenn die Prozeßkassette B eingesetzt wird (Fig. 11, 25). Bei dem Kupplungsschaft 39b handelt es sich um eine einstückig mit einem großen Zahnrad 43 zur Übertragung der Antriebskraft auf die lichtempfindliche Trommel 7 vom Motor 61 ausgebildete Antriebswelle, wie in Fig. 11 gezeigt. Diese Welle 39b steht vom seitlichen Rand des großen Zahnrades 43 am Drehpunkt desselben vor. Bei diesem Beispiel sind das große Zahnrad 43 und der Kupplungsschaft 39b einstückig miteinander ausgebildet.
Bei dem großen Zahnrad 43 in der Haupteinheit 14 handelt es sich um ein Schrägrad, das mit einem kleinen. Schrägrad 62 kämmt, welches an der Welle 61a des Motors 61 fixiert oder mit dieser ausgebildet ist. Die Drehrichtungen und Neigungswinkel desselben sind derart, daß bei Übertragung der Antriebskraft vom kleinen Zahnrad 62 der Schaft 39b durch die erzeugte Axialdruckkraft in Richtung auf den Schaft 37 bewegt wird. Wenn daher der Motor 61 zur Erzeugung eines Bildes angetrieben wird, wird der Schaft 39b durch die Axialdruckkraft in Richtung auf den Schaft 37 bewegt, um einen Eingriff zwischen der Ausnehmung 39a und dem Vorsprung 37a herzustellen. Diese Ausnehmung 39a ist am Ende des Schaftes 39b in Ausrichtung mit dem Drehpunkt des Schaftes 39b vorgesehen.
Bei dieser Ausführungsform wird die Antriebskraft direkt vom kleinen Zahnrad 62 der Motorwelle 61a auf das große Zahnrad 43 übertragen. Sie kann jedoch auch über ein Reduktionsgetriebe, eine Riemen/Riemenscheibeneinrichtung, ein Paar Reibrollen, eine Kombination aus einem Steuerriemen und einer Riemenscheibe übertragen werden.
In Verbindung mit den Fig. 24, 27 bis 29 wird nunmehr eine Konstruktion zum Ineingrifftreten der Ausnehmung 39a mit dem Vorsprung 37a in Zusammenwirkung mit dem Schließvorgang der öffenbaren Abdeckung 35 beschrieben.
Wie in Fig. 29 gezeigt, ist eine Seitenplatte 67 zwischen dem großen Zahnrad 43 und der Seitenplatte 66 in der Haupteinheit 14 fixiert, und der koaxial zum großen Zahnrad 43 angeordnete Kupplungsschaft 39b wird von den Seitenplatten 66, 67 drehbar gelagert. Ein Außennocken 63 und ein Innennocken 64 sind zwischen dem großen Zahnrad 43 und der Seitenplatte 66 eingesetzt. Der Innennocken 64 ist an der Seitenplatte 66 fixiert, während der Außennocken 63 mit dem Kupplungsschaft 39b drehbar in Eingriff steht. Bei den Flächen des Außennockens 63 und des Innennockens 64, die im wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung angeordnet sind und gegeneinander weisen, handelt es sich um Nockenflächen und um Schraubenflächen, die koaxial zum Kupplungsschaft 39b angeordnet sind und miteinander in Kontakt stehen. Zwischen dem großen Zahnrad 43 und der Seitenplatte 67 ist eine Schraubendruckfeder 68 um den Kupplungsschaft 39b zusammengepreßt und angeordnet.
Wie in Fig. 27 gezeigt, erstreckt sich ein Arm 63a vom Außenumfang des Außennockens 63 in radialer Richtung, und ein Ende des Armes 63a ist über einen Stift 65a an einer Stelle gegenüber der Öffnungsseite, wenn die öffenbare Abdeckung 35 geschlossen ist, mit einem Ende eines Verbindungsgliedes 65 verbunden. Das andere Ende des Verbindungsgliedes 65 ist über einen Stift 65b mit einem Ende des Armes 63a kombiniert.
Fig. 28 ist eine Ansicht von rechts in Fig. 27. Wenn die öffenbare Abdeckung 35 geschlossen ist, befinden sich das Verbindungsglied 65, der Außennocken 63 u. ä. in den in der Figur gezeigten Positionen, in denen der Kupplungsvorsprung 37a und die Ausnehmung 39a miteinander in Eingriff stehen, so daß eine Antriebskraft vom großen Zahnrad 43 auf die lichtempfindliche Trommel 7 übertragen werden kann. Wenn die öffenbare Abdeckung 35 geöffnet wird, wird der Stift 65a um den Drehpunkt 35a nach oben gedreht, so daß der Arm 63a durch das Verbindungsglied 65 nach oben gezogen wird und der Außennocken 63 gedreht wird. Somit wird eine Relativgleitbewegung zwischen dem Außennocken 63 und dem Innennocken 64 erzeugt, um das große Zahnrad 43 von der lichtempfindlichen Trommel 7 weg zu bewegen. Hierbei wird das große Zahnrad 43 vom Außennocken 63 unter Druck gesetzt und gegen die Schraubendruckfeder 68 bewegt, die zwische der Seitenplatte 67 und dem großen Zahnrad 39 montiert ist, wodurch die Kupplungsausnehmung 39a mit dem Kupplungsvorsprung 37a außer Eingriff gebracht wird, wie in Fig. 29 gezeigt, um die Kupplung zu lösen und die Prozeßkassette B in einen demontierbaren Zustand zu bringen.
Wenn im Gegensatz dazu die öffenbare Abdeckung 35 geschlossen wird, wird der Stift 35a, der das Verbindungsglied 65 mit der öffenbaren Abdeckung 35 verbindet, nach unten um den Drehpunkt 35a gedreht, und das Verbindungsglied 65 wird nach unten bewegt, um den Arm 63a nach unten zu drücken, so daß der Außennocken 63 in entgegengesetzte Richtung gedreht wird, wodurch das große Zahnrad 43 von der Feder 68 bis in eine in Fig. 28 gezeigte Position bewegt wird, so daß das große Zahnrad 43 wiederum in der Position der Fig. 28 angeordnet wird und die Kupplungsausnehmung 39a mit dem Kupplungsvorsprung 37a in Eingriff tritt, um den die Antriebskraft übertragenden Zustand wiederherzustellen. Auf diese Weise werden der demontierbare Zustand und der Zustand zur Übertragung der Antriebskraft der Prozeßkassette B in Abhängigkeit vom Öffnen und Schließen der öffenbaren Abdeckung 35 wiederhergestellt. Wenn der Außennocken 63 durch das Schließen der öffenbaren Abdeckung 35 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, um das große Zahnrad 43 aus der Position der Fig. 29 nach links zu bewegen, können der Kupplungsschaft 39b und die Endfläche des Kupplungsschaftes 37 aneinander stoßen, so daß der Kupplungsvorsprung 37a und die Kupplungsausnehmung 39a nicht miteinander in Eingriff treten können. Sie werden jedoch miteinander in Eingriff gebracht, sobald die Bilderzeugungsvorrichtung A ihren Betrieb beginnt, wie hiernach beschrieben.
Wenn somit bei dieser Ausführungsform die Prozeßkassette B an der Haupteinheit 14 der Vorrichtung montiert oder von dieser demontiert wird, wird die öffenbare Abdeckung 35 geöffnet. In Zusammenwirkung mit dem Öffnen und Schließen der öffenbaren Abdeckung 35 wird die Kupplungsausnehmung 39a in Horizontalrichtung (Richtung des Pfeiles j) bewegt. Wenn die Prozeßkassette B an der Haupteinheit 14 montiert oder von dieser demontiert wird, steht die Kupplung (37a, 39a) der Haupteinheit 14 und der Prozeßkassette B nicht in Eingriff.
Somit kann die Montage und Demontage der Prozeßkassette B relativ zur Haupteinheit 14 problemlos durchgeführt werden. In diesem Beispiel wird die Kupplungsausnehmung 39a vom großen Zahnrad 43, das von der Schraubendruckfeder 68 unter Druck gesetzt wird, in Richtung auf die Prozeßkassette B gepreßt. Wenn der Kupplungsvorsprung 37a und die Ausnehmung 39a in Eingriff gebracht werden sollen, können sie aneinander gestoßen werden und treten daher nicht richtig in Eingriff. Wenn sich jedoch der Motor 61 zuerst dreht, nachdem die Prozeßkassette B an der Haupteinheit 14 montiert worden ist, wird die Kupplungsausnehmung 39a gedreht, wodurch sie sofort in Eingriff gebracht werden.
Es werden nunmehr Konstruktionen des Vorsprunges 37a und der Ausnehmung 39a, die den Eingriffsabschnitt der Kupplungseinrichtung bilden, beschrieben.
Der in der Haupteinheit 14 vorgesehene Kupplungsschaft 39b ist in Axialrichtung bewegbar, wie vorstehend beschrieben, jedoch nicht in Radialrichtung bewegbar. Die Prozeßkassette B ist in ihrer Längsrichtung und der Kassettenmontagerichtung (x-Richtung (Fig. 9)) bewegbar, wenn sie in der Haupteinheit montiert wird. In Längsrichtung kann sich die Prozeßkassette B zwischen den Führungselementen 16R, 16L bewegen, die im Kassettenmontageraum S vorgesehen sind.
Wenn die Prozeßkassette B an der Haupteinheit 14 montiert wird, wird ein Abschnitt der zylindrischen Führung 13aL (Fig. 6, 7 und 9), der am Flansch 29a ausgebildet ist, welcher am anderen Längsende des Reinigungsrahmens 13 montiert ist, im wesentlichen ohne Spiel in die Positionierungsnut 16b (Fig. 9) der Haupteinheit 14 eingesetzt, um eine korrekte Positionierung zu erreichen, und das an der lichtempfindlichen Trommel 7 fixierte Stirnrad 7n wird in kämmenden Eingriff mit einem Zahnrad (nicht gezeigt) gebracht, um die Antriebskraft auf die Transferrolle 4 zu übertragen. An einem Längsende (Antriebsseite) der lichtempfindlichen Trommel 7 wird eine am Reinigungsrahmen 13 ausgebildete zylindrische Führung 13aR von einer Positionierungsnut 16d gelagert, die in der Haupteinheit 14 vorgesehen ist.
Durch die zylindrische Führung 13aR, die in der Positionierungsnut 16d der Haupteinheit 14 gelagert ist, werden die Trommelwelle 7a und der Schaft 39b mit einer Abweichung von nicht mehr als 2,00 mm ausgerichtet, so daß die erste Ausrichtungsfunktion im Kupplungsprozeß realisiert wird.
Durch Schließen der öffenbaren Abdeckung 35 wird die Kupplungsausnehmung 39a horizontal bewegt, um den Vorsprung 37a zu erreichen.
Dann werden an der Antriebsseite (Kupplungsseite) die Positionierung und die Übertragung der Antriebskraft wie folgt durchgeführt.
Wenn sich der Antriebsmotor 61 der Haupteinheit 14 dreht, wird der Kupplungsschaft 39b in Richtung auf den Kupplungsschaft 37 (in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles d in Fig. 11) bewegt, und wenn die Phasenausrichtung zwischen dem Kupplungsvorsprung 37a und der Ausnehmung 39a erreicht ist (bei dieser Ausführungsform besitzen der Vorsprung 37a und die Ausnehmung 39a im wesentlichen die Form eines gleichseitigen Dreiecks, wobei die Phasenausrichtung jeweils bei einer Drehung um 120º erreicht wird), werden sie miteinander in Eingriff gebracht, so daß die Drehkraft von der Haupteinheit 14 auf die Prozeßkassette B übertragen wird (aus dem in Fig. 29 gezeigten Zustand in den in Fig. 28 gezeigten Zustand).
Die Größen der gleichseitigen Dreiecke des Kupplungsvorsprunges 37a und der Ausnehmung 39a sind verschieden. Genauer gesagt, der Querschnitt der dreieckförmigen Ausnehmung der Kupplungsausnehmung 39a ist größer als der Querschnitt des dreieckförmigen Vorsprunges des Kupplungsvorsprunges 37a, so daß daher beide problemlos in Eingriff gebracht werden.
Die untere Grenze des Durchmessers des eingeschriebenen Kreises der Dreiecksform des Vorsprunges beträgt etwa 8,0 mm vom Standpunkt der erforderlichen Steifigkeit her und ist bei dieser Ausführungsform 8,5 mm groß, während der Durchmesser des eingeschriebenen Kreises des Dreiecks der Ausnehmung 9,5 mm beträgt, so daß ein Spalt von 0,5 mm gebildet wird.
Um einen Eingriff der Kupplung mit einem geringen Spiel zu erreichen, ist es wünschenswert, eine gewisse Ausrichtung vor dem Eingriff herzustellen.
Um bei dieser Ausführungsform eine Konzentrizität von 1,0 mm, die für den Eingriff mit einem Spalt von 0,5 mm wünschenswert ist, zu erreichen, wird die Projektionslänge des Vorsprunges 38 des zylindrischen Lagers größer gemacht als die Projektionslänge des Kupplungsvorsprunges 37a und wird der Außenumfang des Schaftes 39a durch mehr als zwei vorstehende Führungen 13aR4 geführt, die im Vorsprung 38a des Lagers vorgesehen sind, wodurch die Konzentrizität vor dem Kupplungseingriff zwischen dem Vorsprung 37 und dem Schaft 39a mit weniger als 1,0 mm aufrechterhalten wird, so daß der Eingriffsvorgang der Kupplung stabilisiert wird (zweite Ausrichtungsfunktion).
Wenn der Bilderzeugungsvorgang begonnen wird, wird der Kupplungsschaft 39b gedreht, während sich der Kupplungsvorsprung 37a in der Ausnehmung 39a befindet, und werden die Innenflächen der Kupplungsausnehmung 39a in Anschlag mit den drei Randlinien des im wesentlichen einem gleichseitigen Dreieck entsprechenden Prismas des Vorsprunges 37a gebracht, so daß die Antriebskraft übertragen wird. Hierbei wird der Kupplungsschaft 37 so in Ausrichtung mit dem Schaft 39b bewegt, daß die Innenflächen der Kupplungsausnehmung 39a des regelmäßigen Prismas gleichmäßig mit den Randlinien des Vorsprunges 37a in Kontakt treten.
Die Ausrichtung zwischen dem Kupplungsschaft 37 und dem Schaft 39b wird somit automatisch durch Betätigung des Motors 61 bewerkstelligt. Durch die auf die lichtempfindliche Trommel 7 übertragene Antriebskraft neigt die Prozeßkassette B dazu, sich zu drehen, wodurch ein Regulierungsanschlag 13j (Fig. 4, 5, 6, 7 und 30), der auf der Oberseite des Reinigungsrahmens 13 der Prozeßkassette B ausgebildet ist, gegen das Fixierelement 25 gedrückt wird (Fig. 9, 10 und 30), das an der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung fixiert ist, so daß auf diese Weise die Prozeßkassette B relativ zur Haupteinheit 14 korrekt positioniert wird.
Wenn kein Antrieb durchgeführt wird (kein Bilderzeugungsvorgang ausgeführt wird), ist ein Spalt in Radialrichtung zwischen dem Kupplungsvorsprung 37a und der Ausnehmung 39a vorhanden, so daß der Eingriff und das Lösen der Kupplung einfach vonstatten gehen. Wenn der Antrieb durchgeführt wird, wird die Druckkraft auf stabilisierte Weise zur Verfügung gestellt, so daß Spiel oder Vibrationen unterdrückt werden können.
Bei dieser Ausführungsform besitzen der Kupplungsvorsprung und die Ausnehmung im wesentlichen die Form eines gleichseitigen Dreiecks. Die gleichen Wirkungen können jedoch erreicht werden, wenn diese die Form eines im wesentlichen regelmäßigen Polygons besitzen. Eine solche Form ist wünschenswert, da dann die Positionierung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann. Dies ist jedoch nicht einschränkend, sondern es kann auch eine andere polygonale Form Anwendung finden, wenn der Eingriff mit einer Axialkraft hergestellt wird. Der Kupplungsvorsprung kann die Form einer Schraube mit großer Steigung besitzen, und die Kupplungsausnehmung kann in der Form einer komplentär ausgebildeten Schraube ausgebildet sein. In einem solchen Fall entsprechen die Dreiecksschrauben dem Kupplungsvorsprung und der Ausnehmung, die vorstehend erwähnt wurden.
Im Vergleich zwischen dem Kupplungsvorsprung und der Ausnehmung wird der Vorsprung leichter beschädigt und besitzt eine geringere mechanische Festigkeit. Angesichts dieser. Tatsache ist bei dieser Ausführungsform der Kupplungsvorsprung in der austauschbaren Prozeßkassette B vorgesehen, während sich die Kupplungsausnehmung in der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung befindet, die eine größere Haltbarkeit besitzen muß als die Prozeßkassette. Die Prozeßkassette B kann jedoch ebenfalls eine Ausnehmung besitzen und die Haupteinheit den Vorsprung aufweisen.
Fig. 33 ist eine perspektivische Ansicht, die im einzelnen die Montagebeziehung zwischen dem rechten Führungselement 13R und dem Reinigungsrahmen 13 zeigt. Fig. 34 ist eine Längsschnittansicht, bei der das rechte Führungselement 13R am Reinigungsrahmen 13 montiert ist. Fig. 35 zeigt einen Teil der rechten Seite des Reinigungsrahmens 13. Fig. 35 ist eine Seitenansicht, die den Umriß eines Montageabschnittes eines Lagers 38 zeigt, das einstückig mit dem rechten Führungselement 13R ausgebildet ist.
Es wird nunmehr die Montage der lichtempfindlichen Trommel am Reinigungsrahmen 13 gemäß Fig. 11 gezeigt, wobei das rechte Führungselement 13R (38), das mit dem einstückigen Lager 38 versehen ist, dargestellt ist.
Die Rückseite des rechten Führungselementes 13R besitzt ein einstückiges Lager 38, das konzentrisch mit der zylindrischen Führung 13aR ausgebildet ist und einen kleinen Durchmesser aufweist, wie in den Fig. 33, 34 gezeigt. Das Lager 38 erstreckt sich bis zu einem zylindrischen Ende desselben durch ein Scheibenelement 13aR3, das an einem axial (in Längsrichtung) mittleren Abschnitt der zylindrischen Führung 38aR vorgesehen ist. Zwischen dem Lager 38 und der zylindrischen Führung 13aR ist eine Kreisnut 38aR4 ausgebildet, die zur Innenseite des Reinigungsrahmens 13 offen ist.
Wie in den Fig. 33, 35 gezeigt, ist eine Seitenfläche des Reinigungsrahmens 13 mit einem teilkreiszylindrischen Loch 13h versehen, um das Lager aufzunehmen, und der gestrichelt dargestellte Kreisabschnitt 13h1 besitzt gegeneinanderweisende Endabschnitte mit einem Spalt dazwischen, die kleiner sind als der Durchmesser des Lagermontageloches 13h und größer als der Durchmesser des vorstehenden Kupplungsschaftes 37. Da der vorstehende Kupplungsschaft 37 mit dem Lager 38 in Eingriff steht, hat er einen Abstand vom Lagermontageloch 13 h. Ein Positionierungsstift 13h2 ist einstückig auf der Seitenfläche des Reinigungsrahmens 13 ausgebildet und eng in den Flansch 13aR1 des Führungselementes 13R eingepaßt. Hierdurch kann die lichtempfindliche Trommel 7 in der Form einer Einheit in Querrichtung, die sich mit der Axialrichtung (Längsrichtung) kreuzt, am Reinigungsrahmen 13 montiert werden, und die Position des rechten Führungselementes 13R wird relativ zum Reinigungsrahmen korrekt festgelegt, wenn das rechte Führungselement 13R in Längsrichtung am Reinigungsrahmen 13 montiert wird.
Wenn die lichtempfindliche Trommeleinheit 7 am Reinigungsrahmen 13 montiert werden soll, wird sie in der die Längsrichtung kreuzenden Richtung bewegt, wie in Fig. 33 gezeigt, um sie in das Lagermontageloch 13h einzusetzen, während der Kupplungsschaft 37 durch den mit dem gestrichelten Kreis angedeuteten Abschnitt 13h1 bewegt wird, wobei sich das Trommelzahnrad 7b innerhalb des Reinigungsrahmens 13 befindet. In diesem Zustand wird der einstückig mit der linken Führung 13aL, die in Fig. 11 gezeigt ist, ausgebildete Trommelschaft 7a durch einen seitlichen Rand 13k des Reinigungsrahmens 13 eingesetzt, um mit dem Stirnrad 7n in Eingriff gebracht zu werden, und eine kleine Schraube 13d wird durch den Flansch 29 der Führung 13aL in den Reinigungsrahmen 13 geschraubt, um auf diese Weise die Führung 13aL am Reinigungsrahmen zu fixieren und einen Endabschnitt der lichtempfindlichen Trommel 7 zu lagern.
Dann wird der Außenumfang des einstückig mit dem rechten Führungselement 13R ausgebildeten Lagers 38 in das Lagermontageloch 13h eingepaßt, und der Innenumfang des Lagers 38 wird mit dem Kupplungsschaft 37 in Eingriff gebracht. Dann wird der Positionierungsstift 13h2 in das Loch des Flansches 13aR1 des rechten Führungselementes 13R eingepaßt. Danach wird eine kleine Schraube 13aR2 durch den Flansch 13aR1 in den Reinigungsrahmen 13 geschraubt, um auf diese Weise das rechte Führungselement 13R am Reinigungsrahmen 13 zu fixieren.
Auf diese Weise wird die lichtempfindliche Trommel 7 korrekt und sicher am Reinigungsrahmen 13 fixiert. Da die lichtempfindliche Trommel 7 am Reinigungsrahmen 13 in der Richtung quer zur Längsrichtung montiert wird, werden die Längsendkonstruktionen vereinfacht und können die Längsabmessungen des Reinigungsrahmens 13 verringert werden. Daher kann die Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung kleiner ausgebildet werden. Die zylindrische Führung 13aL besitzt einen großen Flansch 29, der am Reinigungsrahmen 13 befestigt ist, und der einstückig mit dem Flansch 29 ausgebildete Trommelschaft 7a ist mit geringem Spiel in den Reinigungsrahmen 13 eingepaßt. Die rechte zylindrische Führung 13aR ist koaxial und einstückig mit dem Lager 38, das die lichtempfindliche Trommel 7 lagert, ausgebildet. Das Lager 38 steht mit dem Lagermontageloch 13h des Reinigungsrahmens 13 in Eingriff, so daß daher die lichtempfindliche Trommel 7 auf korrekte Weise senkrecht zur Zuführrichtung des Aufzeichnungsmateriales 2 positioniert werden kann.
Die linke zylindrische Führung 13aL, der großflächige Flansch 29 und der Trommelschaft 7a, der vom Flansch 29 vorsteht, sind einstückig aus Metall ausgebildet, so daß daher die Position des Trommelschaftes 7a korrekt ist und die Haltbarkeit verbessert wird. Die zylindrische Führung 13aL verschleißt selbst dann nicht, wenn die Prozeßkassette B auf wiederholte Weise an der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung montiert oder von die er demontiert wird. Wie vorstehend in Verbindung mit den elektrischen Kontakten beschrieben, ist die elektrische Erdung der lichtempfindlichen Trommel 7 einfach. Die rechte zylindrische Führung 13aL besitzt einen größeren Durchmesser als das Lager 38, und das Lager 38 und die zylindrische Führung 13aR sind über ein Scheibenelement 13aR3 verbunden. Die zylindrische Führung 13aR ist mit dem Flansch 13aR1 verbunden, so daß daher die Führung 13aR und das Lager 38 verstärkt sind und sich gegenseitig versteifen. Da die rechte zylindrische Führung 13aR einen großen Durchmesser besitzt, ist sie in bezug auf das wiederholte Montieren und Demontieren der Prozeßkassette B relativ zu Bilderzeugungsvorrichtung in ausreichender Weise haltbar, obwohl sie aus Kunstharzmaterial besteht.
Die Fig. 36, 37 zeigen im Längsschnitt in abgewickelter Ansicht ein weiteres Montageverfahren des einstückig mit dem rechten Führungselement 13R ausgebildeten Lagers 38 am Reinigungsrahmen 13.
Diese Figuren sind schematische Ansichten und zeigen das Lager 38 der lichtempfindlichen Trommel 7 als Hauptteil.
Wie in Fig. 36 gezeigt, ist eine Rippe 13h3 vorgesehen, die sich in Umfangsrichtung am Außenrand des Lagermontageloches 13h erstreckt, wobei der Außenumfang der Rippe 13h3 einen Teil einer zylindrischen Konfiguration bildet. Bei diesem Beispiel ist ein Abschnitt der rechten zylindrischen Führung 13aR, der sich über das Scheibenelement 13aR3 hinaus bis zum Flansch 13aR1 erstreckt, dicht um den Außenumfang der Rippe 13h3 gepaßt. Der Lagermontageabschnitt 13h des Lagers 38 und der Außenumfang des Lagers 38 sind lose eingepaßt. Mit dieser Konstruktion kann ein Öffnen des im gestrichelt dargestellten Kreis vorhandenen Abschnittes 13h1 verhindert werden, obwohl der Lagermontageabschnitt 13h aufgrund dieses Abschnittes 13h1 nicht kontinuierlich ausgebildet ist.
Aus dem gleichen Grund kann eine Vielzahl von Begrenzungsvorsprüngen 13h4 am Außenumfang der Rippe 13h3 vorgesehen sein, wie in Fig. 34 gezeigt.
Der begrenzende Vorsprung 13h4 wird mit einer Metallform mit der folgenden Genauigkeit hergestellt, wie beispielsweise: IT-Toleranz von 9 für den Durchmesser des umschriebenen Kreises, und Konzentrizität von -0,01 mm oder weniger in bezug auf den Innenumfang des Montageloches 13h.
Wenn das Trommellager 38 am Reinigungsrahmen 13 montiert ist, begrenzt eine innere Umfangsfläche 13aR5 des Trommelschaftes 38, die dem Außenumfang gegenüberliegt, den begrenzenden Vorsprung 13h4 des Reinigungsrahmens 13, während das Montageloch 13h des Reinigungsrahmens 13 und der Außenumfang des Lagers 38 miteinander in Eingriff stehen, so daß ein mögliche Fehlausrichtung während der Montage infolge des Öffnens des im gestrichelten Kreis dargestellten Abschnittes 13h1 verhindert werden kann.

(Konstruktion zum Verbinden des Reinigungskammerrahmens (Trommelkammerrahmens) und Bildentwicklungskammerrahmens)

Wie vorstehend erläutert, werden der Reinigungskammerrahmen 13 und der Bildentwicklungskammerrahmen 12 der Prozeßkassette B nach dem Montieren der Aufladerolle 8 und der Reinigungseinrichtung 10 im Reinigungskammerrahmen 13 vereinigt, und die Entwicklungseinrichtung 9 wird im Bildentwicklungskammerrahmen 12 montiert.
Die wesentlichen Eigenschaften der Konstruktion, die den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 vereinigt, wird nachfolgend in Verbindung mit den Fig. 12, 13 und 32 beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung bedeuten "rechte Seite und linke Seite" die rechte Seite und linke Seite in bezug auf die Förderrichtung des Aufzeichnungsmediums 2 von oben gesehen.
Die lösbar in der Haupteinheit 14 der elektrophotographischen Bilderzeugungsvorrichtung installierbare Prozeßkassette umfaßt: eine elektrophotographische lichtempfindliche Trommel 7; eine Entwicklungseinrichtung 9 zum Entwickeln eines auf der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 7 ausgebildeten latenten Bildes; einen Bildentwicklungskammerrahmen 12, der die Entwicklungseinrichtung 9 lagert; einen Trommelkammerrahmen 13, der die elektrophotographische lichtempfindliche Trommel 7 lagert; einen Tonerkammerrahmen 11, der einen Tonerspeicherabschnitt beherbergt; eine Schraubendruckfeder, von der ein Ende am Bildentwicklungskammerrahmen 12 befestigt ist, und zwar über eines der Längsenden der Entwicklungseinrichtung, und von der das andere Ende mit dem Trommelkammerrahmen 13 in Kontakt steht; einen ersten Vorsprung (rechten Armabschnitt 19), der vom Bildentwicklungskammerrahmen 12 in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der Entwicklungseinrichtung 9 vorsteht und über dem Längsende der Entwicklungseinrichtung 9 angeordnet ist; einen zweiten Vorsprung (linken Armabschnitt 19); ein erstes Loch (rechtes Loch 20) des ersten Vorsprunges; ein zweites Loch (linkes Loch 20) des zweiten Vorsprunges; einen ersten Verbindungsabschnitt (ausgenommener Abschnitt 21 auf der rechten Seite), der im rechten Längsende des Trommelkammerrahmens 13 über der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet ist und mit dem ersten Vorsprung (Armabschnitt 19 auf der rechten Seite) in Eingriff steht; einen zweiten Verbindungsabschnitt (ausgenommener Abschnitt 21 auf der linken Seite), der im linken Längsende des Trommelkammerrahmens 13 über der lichtempfindlichen Trommel 7 angeordnet ist und mit dem zweiten Vorsprung (Armabschnitt 19 auf der linken Seite) in Eingriff steht; ein drittes Loch (Loch 13e, das auf der rechten Seite in Fig. 12 dargestellt ist) des ersten Verbindungsabschnittes (ausgenommenen Abschnittes 21 auf der rechten Seite); ein viertes Loch (Loch 13e, das auf der linken Seite in Fig. 12 dargestellt ist) des zweiten Verbindungsabschnittes (ausgenommenen Abschnittes 21 auf der linken Seite); ein erstes Eindringelement (Verbindungselement 22 auf der rechten Seite in Fig. 12), das durch das erste Loch (rechtes Loch 20) und dritte Loch (rechtes Loch 13e) gesteckt wird, wobei der erste Vorsprung (rechter Armabschnitt 19) und der erste Verbindungsabschnitt (rechter ausgenommener Abschnitt 21) miteinander in Eingriff treten, um den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 miteinander zu verbinden; ein zweites Eindringelement (Verbindungselement 22 auf der linken Seite der Fig. 12), das durch das zweite Loch (linkes Loch 20) und das vierte Loch (linkes Loch 13e) gesteckt wird, wobei der zweite Vorsprung (linker Armabschnitt 19) und der zweite Verbindungsabschnitt (linker ausgenommener Abschnitt 21) miteinander in Eingriff treten, um den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 miteinander zu verbinden.
Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 der Prozeßkassette B, die in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet sind, werden über die folgenden Schritte miteinander verbunden: einen ersten Verbindungsschritt zum Verbinden des ersten Vorsprunges (rechten Armabschnittes 19) des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und des ersten Verbindungsabschnittes (rechten ausgenommenen Abschnittes 21) des Trommelkammerrahmens 13; einen zweiten Verbindungsschritt zum Verbinden des zweiten Vorsprunges (linken Armabschnittes 19) und des zweiten Verbindungsabschnittes (linken ausgenommenen Abschnittes 21); einen ersten Eindringschritt zum Stecken des ersten Eindringelementes (rechten Verbindungselementes 22) durch das erste Loch (rechtes Loch 20) des ersten Vorsprunges (rechten Armabschnittes 19) und das dritte Loch (rechtes Loch 13e) des ersten Verbindungsabschnittes (rechten ausgenommenen Abschnittes 21), wobei der erste Vorsprung (rechter Armabschnitt 19) und der erste Verbindungsabschnitt (rechter ausgenommener Abschnitt 21) miteinander in Eingriff treten, um den Trommelkammerrahmen 13 und den Bildentwicklungskammerrahmen 12 miteinander zu verbinden; einen zweiten Eindringschritt zum Stecken des zweiten Eindringelementes (linken Verbindungselementes 22) durch das zweite Loch (linkes Loch 30) des zweiten Vorsprunges (linken Armabschnittes 19) und des vierten Loches (linken Loches 20) des zweiten Verbindungsabschnittes (linken ausgenommenen Abschnittes 21), wobei der zweite Vorsprung (linker Armabschnitt 19) und der zweite Verbindungsabschnitt (linker ausgenommener Abschnitt 21) miteinander in Eingriff treten, um den Bildentwicklungskammerrahmen 12 und den Trommelkammerrahmen 13 miteinander zu verbinden. Nach dem Verbinden über die vorstehend beschriebenen Schritte bilden der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 zusammen die Prozeßkassette B.
Bei dieser Ausführungsform können der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 in einfacher Weise miteinander verbunden werden, indem lediglich das Verbindungselement 22 durch die Verbindungsabschnitte gesteckt wird, und können ferner in einfacher Weise voneinander getrennt werden, indem lediglich das Verbindungselement 22 herausgezogen wird, wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird.
Von den vorstehend beschriebenen Schritten wird die Entwicklungsrolle 9c vorher in der Entwicklungseinrichtung 9 angeordnet, und der erste Verbindungsschritt zum Verbinden des ersten Vorsprunges und des ersten Verbindungsabschnittes sowie der zweite Verbindungsschritt zum Verbinden des zweiten Vorsprunges und des zweiten Verbindungsabschnittes werden zur gleichen Zeit durchgeführt, wobei
(1) die lichtempfindliche Trommel 7 und die Entwicklungsrolle 9c parallel zueinander gehalten werden;
(2) die Entwicklungsrolle 9c entlang der Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 bewegt wird;
(3) der Bildentwicklungskammerrahmen 12 gedreht wird, wenn die Entwicklungsrolle 9c bewegt wird;
(4) der erste und zweite Vorsprung (Armabschnitte 19 auf der rechten und linken Seite) in den ersten und zweiten Verbindungsabschnitt (Ausnehmungen 21 auf der rechten und linken Seite) durch die Drehbewegung des Bildentwicklungskammerrahmens 12 eindringen;
(5) der erste und zweite Vorsprung (beide Armabschnitte 19) vollständig mit dem ersten und zweiten Verbindungsabschnitt (beide ausgenommenen Abschnitte 21) in Eingriff treten.
Wenn die obigen Schritte genau durchgeführt werden, kann der Armabschnitt 19 in Richtung auf den ausgenommenen Abschnitt 21 bewegt werden, indem die Entwicklungsrolle 9c entlang der Umfangsfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 kreisförmig bewegt wird, wobei die Längsenden der lichtempfindlichen Trommel 7 bereits mit der Abstandsrolle 9i ausgestattet worden sind. Somit wird der Punkt fixiert, an dem der Armabschnitt 19 und der ausgenommene Abschnitt 21 verbunden werden. Daher kann die Konstruktion des Armabschnittes 19 und des ausgenommenen Abschnittes 21 so ausgebildet werden, daß es leichter wird, das Loch 20 des Armabschnittes 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und die Löcher 13a von beiden Seitenwänden des ausgenommenen Abschnittes 21 auszurichten.
Wie vorstehend erläutert, ist es übliche Praxis, die Bildentwicklungseinheit D und die Reinigungseinheit C zu vereinigen, nachdem die Bildentwicklungseinheit D durch Verbinden des Tonerkammerrahmens 11 und des Bildentwicklungskammerrahmens 12 ausgebildet worden ist und der Reinigungskammerrahmen 13 und die Aufladerolle 8 in der Reinigungseinheit C montiert worden sind.
Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 sind so ausgebildet, daß die Löcher 20 des ersten und zweiten Vorsprunges und die Löcher 13e des ersten und zweiten Verbindungsabschnittes im wesentlichen ausgerichtet werden, wenn der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 durch die vorstehend beschriebenen Schritte in Kontakt miteinander gebracht werden.
Wie in Fig. 32 gezeigt, bildet das Profil der Spitze 19a des Armabschnittes 19 einen Bogen, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Loches 20 zusammenfällt, und das Profil des Bodenabschnittes 21a des ausgenommenen Abschnittes 21 bildet einen Bogen, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Loches 13e zusammenfällt. Der Radius des bogenförmigen Abschnittes der Spitze 19a des Armabschnittes 19 ist geringfügig kleiner als der Radius des bogenförmigen Bodenabschnittes 21a des ausgenommenen Abschnittes 21. Diese geringe Differenz im Radius zwischen dem Armabschnitt 19 und dem ausgenommenen Abschnitt 21 ist so groß, daß beim Anordnen des Bodens 21a der Ausnehmung in Kontakt mit der Spitze 19a des Armabschnittes 19 das Verbindungselement 22 mit einer abgefasten Spitze in einfacher Weise durch das Loch 13e des Trommelkammerrahmens 13 (Reinigungskammerrahmens 13) gesteckt und dann in das Loch 20 des Armabschnittes 19 eingesetzt werden kann. Wenn das Verbindungselement 22 eingesetzt wird, wird ein bogenförmiger Spalt zwischen der Spitze 19 des Armabschnittes 19 und dem Boden 21a des ausgenommenen Abschnittes 21 gebildet, und der Armabschnitt 13 wird vom Verbindungselement 22 drehbar gelagert. Der Spalt g in Fig. 32 ist übertrieben dargestellt, ist jedoch in Wirklichkeit kleiner als der abgefaste Abschnitt der Spitze des Verbindungselementes 22 oder die Größe des abgefasten Randes des Loches 20.
Wenn, wie ferner in Fig. 32 gezeigt, der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 miteinander verbunden werden, werden sie so bewegt, daß das Loch 20 des Armabschnittes 19 einen geometrischen Ort RL1 oder RL2 oder einen geometrischen Ort bildet, der zwischen die geometrischen Orte RL1 und RL2 fällt. Die Innenfläche 20a der Deckwand des ausgenommenen Abschnittes 21 ist winklig ausgebildet, so daß die Schraubendruckfeder 22 allmählich zusammengepreßt wird, wenn der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 aufeinander zu bewegt werden, wie vorstehend beschrieben. Mit anderen Worten, der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 sind so geformt, daß bei ihrer Bewegung aufeinander zu, wie vorstehend beschrieben, der Abstand zwischen dem Abstand des Bildentwicklungskammerrahmens 12, an dem die Schraubendruckfeder 22a befestigt ist, und der vorstehend erwähnten Innenfläche 20a der Deckwand des ausgenommenen Abschnittes 21 allmählich verringert wird. Bei dieser Ausführungsform tritt das obere Ende der Schraubendruckfeder 22a mit einem Abschnitt 20a1 der schrägen Innenfläche 20a in der Mitte des Verbindungsvorganges in Kontakt, und nach dem vollständigen Verbinden des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und Trommelkammerrahmens 13 bleibt die Schraubendruckfeder 22a mit einem Federsitzabschnitt 22a2 der schrägen Innenfläche 20a, der sich vom Schrägabschnitt 20a1 fortsetzt, in Kontakt. Die Axiallinie der Schraubendruckfeder 22a und die Ebene des Federsitzabschnittes 20a2 schneiden sich senkrecht zueinander.
Da der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet sind, ist es nicht erforderlich, die Schraubendruckfeder 22a mit Hilfe einer speziellen Druckeinrichtung zusammenzudrücken, wenn der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 vereinigt sind. Vielmehr wird die Feder 22a automatisch in eine richtige Position gebracht, um die Entwicklungsrolle 9c gegen die lichtempfindliche Trommel T zu pressen. Mit anderen Worten, die Schraubendruckfeder 22a kann am Federsitz 12t des Bildentwicklungskammerrahmens 12 befestigt werden, bevor der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Trommelkammerrahmen 13 vereinigt werden.
Der geometrische Ort RL1 fällt mit dem Kreis zusammen, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Querschnittes der lichtempfindlichen Trommel 7 zusammenfällt, und der geometrische Ort RL2 ist im wesentlichen eine Gerade, deren Abstand von der Schrägfläche 20a1 sich von der rechten Seite der Zeichnung zur linken Seite hin allmählich verringert.
Wie in Fig. 31 gezeigt, wird die Schraubendruckfeder 22a vom Bildentwicklungskammerrahmen 12 gehalten. Fig. 31 ist ein Vertikalschnitt des Bildentwicklungskammerrahmens 12 in einer Vertikalebene, die sich durch die Basis des Armabschnittes 19 parallel zu der Richtung X, in der die Prozeßkassette B eingesetzt wird, erstreckt. Der Bildentwicklungskammerrahmen 12 hat einen Federhalteabschnitt 12t, der von der Oberseite des Bildentwicklungskammerrahmens 12 nach oben vorsteht. Dieser Federhalteabschnitt 12t umfaßt mindestens einen zylindrischen Federhaltebasisabschnitt 12k, um denn die Schraubendruckfeder 22a mittels Preßpassung angeordnet ist, und einen Führungsabschnitt 12, der einen geringeren Durchmesser als der Basisabschnitt 12k hat, so daß die Schraubendruckfeder mit loser Passung um diesen angeordnet sein kann. Die Höhe des Federhaltebasisabschnittes 12k muß größer sein als die Höhe, die die unterste Windung der Schraubendruckfeder 22a erreicht, wenn sich die Schraubendruckfeder 22a im am wenigsten zusammengedrückten Zustand befindet, und sollte in wünschenswerter Weise der Höhe entsprechen, die die zweite Windung der Feder 22a erreicht, oder größer als diese sein.
Wie in Fig. 12 gezeigt, ist der ausgenommene Abschnitt 21 zwischen der Außenwand 13s des Trommelkammerrahmens 13 und einer geringfügig innerhalb der Außenwand 13 s angeordneten Trennwand 13t vorgesehen.
Was den rechten ausgenommenen Abschnitt 21 des Trommelkammerrahmens 13 anbetrifft, der am gleichen Längsende des Trommelkammerrahmens 13 wie das Trommelzahnrad 7b angeordnet ist, so erstrecken sich die nach innen weisende Fläche der Außenwand 13e und die nach außen weisende Fläche der Trennwand 13t, d. h. die beiden gegenüberliegenden Flächen des ausgenommenen Abschnittes 21, senkrecht zur Längsrichtung des Trommelkammerrahmens 13, und der Armabschnitt 19 des Bildentwicklungskammerrahmens 12, der am gleichen Längsende des Bildentwicklungskammerrahmens 12 wie das Entwicklungsrollenzahnrad 9k angeordnet ist, ist exakt zwischen diesen beiden gegenüberliegenden Flächen angeordnet. Andererseits sind der linke ausgenommene Abschnitt 21 des Trommelkammerrahmens 13, der sich am gleichen Längsende des Trommelkammerrahmens 13 wie das Stirnrad 7n befindet, und der Armabschnitt 19 des Bildentwicklngskammerrahmens 12, der in diesen linken ausgenommenen Abschnitt 21 eingesetzt wird, in Längsrichtung der Prozeßkassette B mit loser Passung angeordnet.
Auf diese Weise werden der Bildentwicklungskammerrahmen 12 und der Reinigungskammerrahmen 13 in Längsrichtung der Prozeßkassette B genau relativ zueinander angeordnet. Genauer gesagt, dies ist auf die folgenden Gründe zurückzuführen: Es ist einfach, einen Trommelkammerrahmen 13 herzustellen, der einen genauen Abstand zwischen den gegenüberliegenden Flächen des ausgenommenen Abschnittes 21, der am Längsende des Trommelkammerrahmens 13 angeordnet ist, aufweist, ferner einen Bildentwicklungskammerrahmen 12 mit einem Armabschnitt 19 mit einer genauen Breite. Selbst wenn sich die Abmessungen des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und Reinigungskammerrahmens 13 in Längsrichtung derselben infolge ihrer durch einen Temperaturanstieg verursachten Verformung verändern, ändern sich der Abstand zwischen den gegenüberliegenden beiden Flächen des ausgenommenen Abschnittes 21 und die Breite des Armabschnittes 19, der zwischen diesen gegenüberliegenden beiden Flächen angeordnet ist, infolge ihrer geringen Abmessungen kaum. Ferner sind der ausgenommene Abschnitt 21, der auf der gleichen Seite wie das Stirnrad 7n angeordnet ist und der Armabschnitt 19, der in diesen ausgenommenen Abschnitt 21 eingepaßt ist, in Längsrichtung der Prozeßkassette B mit Spiel ausgestattet, so daß daher selbst bei einer Änderung der Abmessungen des Bildentwicklungskammerrahmens 12 und Reinigungskammerrahmens 13 in Längsrichtung infolge ihrer thermischen Verformung keine Spannungen zwischen dem Bildentwicklungskammerrahmen 12 und dem Reinigungskammerrahmen 13 durch diese thermische Verformung auftreten.
Bei dieser Ausführungsform wurde die Prozeßkassette B als Prozeßkassette beschrieben, die ein monochromatisches Bild erzeugt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch mit wünschenswerten Effekten bei einer Prozeßkassette anwendbar, die eine Vielzahl von Entwicklungseinrichtungen zur Erzeugung eines Bildes aufweist, das aus einer Vielzahl von Farben besteht (beispielsweise Zweitonerbilder, Dreitonerbilder, Vollfarbbilder o. ä.).
Das elektrophotographische lichtempfindliche Element ist nicht auf die lichtempfindliche Trommel 7 beschränkt. Beispielsweise können die folgenden Typen Anwendung finden. Als erstes kann als lichtempfindliches Material photoleitendes Material, wie amorphes Silicium, amorphes Selen, Zinkoxid, Titanoxid, ein organischer Photoleiter u. ä., Anwendung finden. Was die Konfiguration des Basiselementes anbetrifft, auf dem das lichtempfindliche Material angeordnet wird, so kann dieses die Form einer Trommel oder eines Bandes besitzen. Beispielsweise umfaßt ein lichtempfindliches Element vom Trommeltyp einen Zylinder, der aus einer Aluminiumlegierung o. ä. gebildet ist, und eine auf dem Zylinder angeordnete Photoleiterschicht.
Was das Bildentwicklungsverfahren anbetrifft, so können diverse bekannte Verfahren Anwendung finden, beispielsweise ein Zweikomponenten-Magnetbürsten-Entwicklungsverfahren, ein Kaskadenentwicklungsverfahren, ein Berührungsentwicklungsverfahren, ein Wolkenentwicklungsverfahren u. ä.
Bei dieser Ausführungsform wurde ferner ein sogenanntes Aufladeverfahren vom Kontakttyp eingesetzt. Offensichtlich können jedoch auch Aufladeeinrichtungen Verwendung finden, die sich von der bei dieser Ausführungsform eingesetzten Aufladeeinrichtung unterscheiden, beispielsweise Aufladeeinrichtungen mit herkömmlichen Konstruktionen, bei denen ein Wolframdraht auf drei Seiten von einer Metallhülle aus Aluminium o. ä. umgeben ist und positive oder negative Ionen, die durch Anlegen einer Hochspannung an den Wolframdraht erzeugt werden, auf die Oberfläche einer lichtempfindlichen Trommel übertragen werden, um die Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel gleichmäßig aufzuladen.
Die Aufladeeinrichtung kann die Form eines Blattes (Aufladeblattes), Kissens, Blocks, Stabes, Drahtes o. ä. zusätzlich zur Ausbildung in der Form einer Rolle besitzen.
In bezug auf das Verfahren zum Reinigen des auf der lichtempfindlichen Trommel verbleibenden Toners kann ein Blatt, eine Pelzbürste, eine Magnetbürste o. ä. als Element für die Reinigungseinrichtung Verwendung finden.
Fig. 40 ist ein Vertikalschnitt einer Mehrfarbbilderzeugungsvorrichtung A, bei der die vorliegende Erfindung Anwendung finden kann. In der Figur sind die Elemente und Teile, die die gleichen Funktionen besitzen wie die in Fig. 1, mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Prozeßkassette B umfaßt eine lichtempfindliche Trommel 7, eine Aufladerolle 8 zum gleichmäßigen Aufladen der lichtempfindlichen Trommel 7 und eine Reinigungseinrichtung 10 zum Entfernen des Toners, der auf der lichtempfindlichen Trommel 7 nach dem Bildübertragungsprozeß verbleibt. Die Trommel ist in der Haupteinheit 14 der Vorrichtung, bei der es sich um die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Erzeugung eines monochromatischen Bildes handelt, lösbar installierbar.
Eine Entwicklungsdreheinheit 70 ist um einen wahlweise verriegelbaren Schaft 70a auf verriegelbare Weise drehbar. Sie hält die Bildentwicklungsvorrichtungen 72Y, 72C und 72M, in denen irgendeine der Bildentwicklungsrollen 72Y1, 73C1 und 72M der entsprechenden Bildentwicklungsvorrichtungen 72Y, 72C und 72M auf verriegelbare Weise in eine Position gedreht werden kann, in der die Bildentwicklungsrolle der ausgewählten Bildentwicklungsvorrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 gegenüberliegt, auf Abstand, wobei ein vorgegebener Entwicklungsspalt gegenüber der lichtempfindlichen Trommel 7 aufrechterhalten wird. Ferner kann die Bildentwicklungsrolle in eine andere Position gedreht werden, in der keine der Bildentwicklungsvorrichtungen der lichtempfindlichen Trommel 7 gegenüberliegt.
Eine Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 ist mit Führungen versehen und lösbar in der Haupteinheit 14 der Vorrichtung installierbar, wobei die Führungen in die entsprechenden Führungselemente der Haupteinheit 14 der Vorrichtung eingesetzt sind.
Als nächstes wird die generelle Funktionsweise der vorstehenden Bilderzeugungsvorrichtung beschrieben. Zuerst fokussiert ein optisches System 1 einen Laserstrahl, der der Gelbfarbkomponente eines Sollbildes entspricht, auf der durch die Aufladerolle 8 gleichmäßig aufgeladenen lichtempfindlichen Trommel 7. Dadurch wird ein latentes Bild, das der Gelbfarbkomponente des Sollbildes entspricht, auf der lichtempfindlichen Trommel 7 ausgebildet. Dann bringt die Dreheinheit 70 der Entwicklungsvorrichtung, die vorher gedreht worden ist, um die Gelbfarbentwicklungsvorrichtung 72Y in einer vorgegebenen Position zu verriegeln, in der die Bildentwicklungsrolle 72Y1 der lichtempfindlichen Trommel 7 gegenüberliegt, gelben Toner zur Haftung am latenten Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 7, so daß ein Tonerbild gelber Farbe erzeugt wird. Dieses Tonerbild gelber Farbe wird durch elektrisches Aufladen mit einer Polarität, die der des gelben Tonerbildes auf der lichtempfindlichen Trommel 7 entgegengesetzt ist, von einer nichtdargestellten Transferaufladeeinheit auf die Transfertrommel 73 übertragen, die sich zusammen mit der lichtempfindlichen Trommel 7 dreht.
Als nächstes fokussiert das optische System 1 einen Laserstrahl, der der Cyanfarbkomponente des Sollbildes entspricht, auf die von der Aufladerolle 8 gleichmäßig aufgeladene lichtempfindliche Trommel 7. Dann wird ein Cyantonerbild, das auf der lichtempfindlichen Trommel 7 in der gleichen Weise wie das gelbe Tonerbild ausgebildet wurde, auf die Transfertrommel 73 so übertragen, daß sich das Cyantonerbild mit dem gelben Tonerbild in Ausrichtung zum gelben Tonerbild überlagert. Dann wird ein magentafarbiges Bild in der gleichen Weise wie bei den vorhergehenden zwei farbigen Tonerbildern auf der lichtempfindlichen Trommel 7 ausgebildet und mit dem gelben Tonerbild und Cyantonerbild auf der Transfertrommel 73 überlagert. Danach wird die Dreheinheit 72 der Entwicklungsvorrichtung um einen vorgegebenen Winkel verriegelbar gedreht, so daß keine der Farbentwicklungsvorrichtungen 72T, 73C und 73M der lichtempfindlichen Trommel 7 gegenüberliegt.
Als nächstes erzeugt das optische System 1 ein latentes Bild auf der lichtempfindlichen Trommel 7 durch Projizieren eines Laserstrahles, der dem Abschnitt des Sollbildes der schwarzen Farbkomponente entspricht, auf der lichtempfindlichen Trommel 7. Dieses latente Bild wird von der Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 zu einem schwarzen Tonerbild entwickelt, Dann wird das schwarze Tonerbild auf überlagernde Weise auf das gelbe Tonerbild, Cyantonerbild und Magentatonerbild auf der Transfertrommel 73 übertragen. Auf diese Weise wird ein Vollfarbtonerbild auf der Transfertrommel 73 erzeugt.
Während ein von einer mit einer durchgezogenen Linie gekennzeichneten Position aus der strichpunktierten Linie folgendes Aufzeichnungsmedium 2 zwischen der Transfertrommel 73 und der Bildübertragungsrolle 4 hindurchgeführt wird, wird das Vollfarbtonerbild auf der Transfertrommel 73 auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen, indem eine Spannung an die Transferrolle 4 gelegt wird, die eine Polarität besitzt, die zu der des Tonerbildes auf der Transfertrommel 73 entgegengesetzt ist. Nach der Bildübertragung wird das nichtfixierte Vollfarbtonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium 2 über eine Fixiereinrichtung 5 am Aufzeichnungsmedium 2 fixiert, und das Aufzeichnungsmedium 2 wird durch eine Blattumkehrbahn 3j in eine Schale 6 abgegeben.
Fig. 41 ist eine perspektivische Ansicht der Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71. Diese Schwarzbildentwicklungsvorrichtung ist durch Vereinigung eines Tonerbehälters 72 und einer Bildentwicklungsvorrichtung 73 gebildet. Sie wird hergestellt, indem ein Tonerkammerabschnitt 74, der schwarzen Toner enthält, und ein Bildentwicklungskammerabschnitt 75, der ein Bildentwicklungselement enthält, miteinander verbunden werden. Um den Toner im Tonerkammerabschnitt 74 abgedichtet zu halten, wird die Öffnung zwischen dem Tonerkammerabschnitt 74 und dem Bildentwicklungskammerabschnitt 75 mit einem Dichtungselement (nicht gezeigt) in der Form einer Folie abgedichtet. Das Dichtungselement wird angeklebt, um die Öffnung abzudecken. Die Öffnung kann freigegeben werden, indem ein Griff 74a gezogen wird, der an einem Ende des Dichtungselementes befestigt ist, das sich von der Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 nach außen erstreckt.
Die Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 umfaßt ein Element, das den Toner, der mit einer geeigneten triboelektrischen Aufladung versehen worden ist, in einer geeigneten Dicke auf der Bildentwicklungsrolle 75a zum Haften bringt, von der aus der Toner auf der lichtempfindlichen Trommel 7 zum Haften gebracht wird. Dieses Element ist im Bildentwicklungskammerabschnitt 75 des Vorrichtungsrahmens angeordnet (auf eine Beschreibung hiervon wird verzichtet). Die Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 in Fig. 41 umfaßt eine Bildentwicklungsrolle 75a, einen Bildentwicklungskammerrahmenabschnitt 75, Bildentwicklungsrollenlagerelemente 75c und 75d und einen Tonerkammerrahmeriabschnitt 74.
Bei dieser Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 ist der Schaftabschnitt (nicht dargestellt) der Bildentwicklungsrolle 75, der an beiden Längsenden der Rolle 75 angeordnet ist, in den Lagerabschnitt eines Bildentwicklungsrollenlagerelementes 75c unter Einhaltung eines vorgegebenen Spieles eingepaßt. Daher wird die Bildentwicklungsrolle 75a in bezug auf den Bildentwicklungskammerrahmenabschnitt 75 drehbar gelagert. Um bei dieser Ausführungsform einen Anstieg des Reibwiderstandes und Verschleißes zu verhindern, der auftritt, wenn der Schaftabschnitt der Bildentwicklungsrolle 75a am Lagerabschnitt des Bildentwicklungsrollenlagerelementes 75c reibt, wurde Polyacetal, das Schmiereigenschaften besitzt, als Material für die Bildentwicklungsrollenlagerelemente 75c und 75d verwendet.
Die Bildentwicklungsrollenlagerelemente 75c und 75d sind mit Führungen 75eR und 75eL zur Regulierung der Drehung der Bildentwicklungsvorrichtung, wenn diese eingesetzt oder herausgezogen wird, versehen (75eL ist in der Zeichnung nicht sichtbar). Wie in Fig. 41 gezeigt, sind die Drehregulierungführungen 75cR und 75eL so ausgebildet, daß sie von den Oberflächen 75c1 und 75d1 (75d1 ist in der Zeichnung nicht sichtbar) der Bildentwicklungsrollenlagerelemente 75c und 75d etwa 8 mm nach außen vorstehen. Wenn, wie in Fig. 40 gezeigt, die Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 in ihre Betriebsstellung in der Haupteinheit 14 der Bilderzeugungsvorrichtung eingesetzt oder aus dieser entfernt wird, gleiten die Bodenflächen 75f der Bildentwicklungsrollenlagerelemente 75c und 75c auf den Oberseiten der entsprechenden Führungen (nicht gezeigt) der Haupteinheit 14 der Vorrichtung, um die Vertikalbewegung und Haltung der Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 zu regulieren, und die Seitenflächen 75g der Führungen 73eR und 74eL gleiten auf den entsprechenden Führungen zum Einsetzen und Entfernen (nicht gezeigt) der Haupteinheit 14 der Vorrichtung, um die Position der Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 in deren Längsrichtung zu regulieren und zu einem glatten Einsetzen oder Herausziehen der Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 beizutragen.
Die Bildentwicklungslagerelemente 75c und 75d sind unter Verwendung von kleinen Schrauben 75h am Bildentwicklungskammerabschnitt 75 fixiert.
Auch bei dieser Ausführungsform sind die Bildentwicklungsrollenlagerelemente 75c und 75d Elemente, die unabhängig vom Bildentwicklungskammerabschnitt 75 sind. Daher können die Führungen 73eR und 75eL, die die Bildentwicklungsrolle 75a axial lagern und ferner die Drehung der Schwarzbildentwicklungsvorrichtung 71 regulieren, wenn diese in die Haupteinheit 14 der Vorrichtung eingesetzt oder von dieser entfernt wird, aus Polyacetal, Polyamid o. ä. hergestellt sein, welche Materialien einen wünschenswerten Widerstand in bezug auf einen Reibverschleiß besitzen, während billiges Material für den Bildentwicklungskammerrahmenabschnitt 75 verwendet werden kann, das zum Recyclen des Bildentwicklungskammerrahmenabschnittes 75 beiträgt. Ferner kann die Konfiguration des Bildentwicklungskammerrahmenabschnittes 75 vereinfacht werden, was wiederum eine Vereinfachung der Metallformen für die Harzformung ermöglicht. Wie vorstehend beschrieben, können auch die Bildentwicklungsrollenlagerelemente 75c und 75d unter Verwendung einer kleinen Zahl von kleinen Schrauben an dem Bildentwicklungskammerrahmen 75 fixiert werden. Da des weiteren die Führungen oder Führungsabschnitte des Bildentwicklungskammerrahmens 75 nicht weit vom Bildentwicklungskammerrahmen 75 vorstehen, kann ein Bruch während der Handhabung, der sonst während der Herstellung auftreten könnte, vermieden werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Kupplungsseitenabschnitt des elektrophotographischen lichtempfindlichen Elementes zur Außenseite der Seitenwand der Prozeßkassette hin ausgeweitet werden. Da gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung die elektrophotographische lichtempfindliche Trommel über einen fehlenden Kreisabschnitt in einem Rahmen montiert werden kann, können der Rahmen und somit die Prozeßkassette eine geringe Größe erhalten. Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die elektrophotographische lichtempfindliche Trommel von einem Lager gelagert, das einen Eingriffsabschnitt besitzt, der mit dem Außenumfang einer ringförmigen Rippe in Eingriff steht, die um ein Loch, das sich vom fehlenden Kreisabschnitt fortsetzt, nach außen vorsteht, so daß daher der fehlende Kreisabschnitt an einem Öffnen gehindert und der Rahmen um das Lager herum verstärkt wird.
Gemäß einem Montageverfahren bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das elektrophotographische lichtempfindliche Element rasch in den Kassettenrahmen eingesetzt werden, so daß der Montagevorgang schnell abläuft. Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Funktionalität bei der Montage der lichtempfindlichen Trommel verbessert.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand von beispielhaften Ausführungsformen beschrieben. Es versteht sich, daß sie nicht auf die vorstehend wiedergegebenen Einzelheiten beschränkt ist und auch solche Modifikationen oder Änderungen abdecken soll, die unter den Umfang der nachfolgenden Patentansprüche fallen.

Claims

1. Prozeßkassette (B), die lösbar an einer Haupteinheit (14) einer elektrophotographischen Bilderzeugungsvorrichtung (A) montierbar ist, mit

einem Kassettenrahmen (13);

einer elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7);

einer Welle (37), die an einem Längsende der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) von dieser nach außen vorsteht, um die elektrophotographische lichtempfindliche Trommel (7) im Kassettenrahmen (13) zu lagern;

einem Antriebskraftempfangselement (37a), das von einem seitlichen Rand der Welle (37) im wesentlichen koaxial zur elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) nach außen vorsteht, um eine Antriebskraft von der Haupteinheit (14) der Vorrichtung (A) aufzunehmen, wenn die Prozeßkassette (B) an der Haupteinheit (14) montiert ist;

Prozeßeinrichtungen (8, 9, 10), die auf die elektrophotographische lichtempfindliche Trommel (7) einwirken können;

wobei der Kassettenrahmen (13) ein Loch (13 h) zum Lagern der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) im Kassettenrahmen (13) aufweist und ein Teil des Kassettenrahmens (13) einen Spalt (13h1) in einem Umfang des Loches (13 h) bildet, um ein Einsetzen der Welle (37) der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) in einer Richtung, die sich mit der Längsrichtung der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) kreuzt, zu ermöglichen;

einer Rippe (13h3), die vom Umfang des Loches (13 h) im Kassettenrahmen (13) nach außen vorsteht; und

einem Lagerelement (38), das am Kassettenrahmen (13) montiert ist, während es die Welle (37) drehbar lagert, wobei das Lagerelement (38) zylindrisch ausgebildet ist und die Welle über seine Innenfläche drehbar lagert;

dadurch gekennzeichnet, daß

das Lagerelement (38) eine kreisförmige Nut (38aR4) aufweist, die auf den Kassettenrahmen (13) weist, wenn das Lagerelement (38) daran montiert ist, und daß das Lagerelement (38) so durch das Loch (13 h) vorsteht, daß die Rippe (13h3) in der kreisförmigen Nut (38aR4) aufgenommen wird.

2. Prozeßkassette (B) nach Anspruch 1, bei der die Welle (37) die Form einer kreisförmigen Säule besitzt und ein Antriebskraftempfangselement (37a) an ihrem Ende aufweist, das die Form eines verdrehten Prismas besitzt.

3. Prozeßkassette (B) nach Anspruch 2, beider das Prisma im wesentlichen ein dreieckförmiges Prisma mit abgerundeten Scheiteln ist.

4. Prozeßkassette (B) nach Anspruch 2 oder 3, die des weiteren ein schrägverzahntes Rad (7b) am Ende der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) besitzt, wobei das schrägverzahnte Rad (7b), die Welle (37) und das verdrehte Prisma in dieser Reihenfolge in Längsrichtung der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) nach außen angeordnet sind.

5. Prozeßkassette (B) nach Anspruch 4, bei der das schrägverzahnte Rad (7b), die Welle (37) und das verdrehte Prisma Teile eines einstückig geformten Produktes aus Kunstharzmaterial sind.

6. Prozeßkassette (B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Lagerelement (38) mit Schraubeinrichtungen an dem Kassettenrahmen (13) fixiert ist und die Welle (37) lagert.

7. Prozeßkassette (B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Prozeßeinrichtungen mindestens Entwicklungseinrichtungen (9) zum Entwicklen eines auf der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) ausgebildeten latenten Bildes, eine elektrophotographische lichtempfindliche Trommel (7) und ein Reinigungselement (10) zum Entfernen von auf der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) zurückbleibendem Toner umfassen.

8. Prozeßkassette (B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das andere Längsende der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) über eine Welle, die von der Außenseite des Kassettenrahmens (13) eingesetzt ist, drehbar am Kassettenrahmen (13) gelagert ist.

9. Elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung (A) zur Erzeugung eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmaterial (2), an der eine Prozeßkassette (B) lösbar montierbar ist und die Montageeinrichtungen (16L, 16R) zum lösbaren Montieren der Prozeßkassette aufweist, wobei die Prozeßkassette umfaßt:

einen Kassettenrahmen (13);

eine elektrophotographische lichtempfindliche Trommel (7);

eine Welle (37), die von der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) an einem Längsende derselben nach außen vorsteht und die elektrophotographische lichtempfindliche Trommel (7) im Kassettenrahmen (13) lagert;

ein Antriebskraftempfangselement (37a), das von einem seitlichen Rand der Welle (37) im wesentlichen koaxial zur elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) nach außen vorsteht, um eine Antriebskraft von der Haupteinheit (14) der Vorrichtung (A) zu empfangen, wenn die Prozeßkassette (B) an der Haupteinheit (14) montiert ist;

wobei der Kassettenrahmen (13) ein Loch (13 h) zum Lagern der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) im Kassettenrahmen (13) aufweist und ein Teil des Kassettenrahmens (13) einen Spalt (13h1) in einem Umfang des Loches (13 h) ausbildet, um ein Einsetzen der Welle (37) der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) in einer Richtung zu ermöglichen, die sich mit einer Längsrichtung der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) kreuzt;

eine Rippe (13h3), die vom Umfang des Loches (13 h) im Kassettenrahmen (13) nach außen vorsteht;

ein Lagerelement (38), das am Kassettenrahmen (13) montiert ist und die Welle (37) drehbar lagert, wobei das Lagerelement (38) zylindrisch ausgebildet ist;

Antriebskraftübertragungseinrichtungen (39a) zum Übertragen einer Antriebskraft auf das Antriebskraftempfangselement (37a); und

Zuführeinrichtungen (3) zum Zuführen des Aufzeichnungsmateriales (2);

dadurch gekennzeichnet, daß

das Lagerelement (38) eine kreisförmige Nut (38aR4) besitzt, die zum Kassettenrahmen (13) weist, wenn das Lagerelement (38) daran montiert ist, und daß das Lagerelement (38) derart durch das Loch (13 h) vorsteht, daß die Rippe (13h3) in der kreisförmigen Nut (38aR4) aufgenommen ist.

10. Elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung (A) nach Anspruch 9, bei der die Welle (37) die Form einer kreisförmigen Säule mit dem Antriebskraftempfangselement (37a) an ihrem Ende besitzt, das Antriebskraftempfangselement (37a) die Form eines verdrehten Prismas hat und die Haupteinheit (14) der Vorrichtung (A) mit einem verdrehten Loch versehen ist, das einen polygonalen Querschnitt besitzt, so daß beim Drehen des Loches nach Montage der Prozeßkassette (B) an der Haupteinheit (14) das Loch mit dem Prisma in Eingriff tritt, um zwischen dem Loch und dem Prisma einen Antriebskraftübertragungszustand herzustellen.

11. Elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung (A) nach Anspruch 9, bei der die Welle (37) die Form einer kreisförmigen Säule mit dem Antriebskraftempfangselement (37a) an ihrem Ende besitzt, das Antriebskraftempfangselement (37a) die Form eines verdrehten Prismas hat und die Haupteinheit (14) der Vorrichtung (A) mit einem verdrehten Loch versehen ist, das einen polygonalen Querschnitt besitzt, so daß bei Montage der Prozeßkassette (B) an der Haupteinheit (14) das Prisma und das verdrehte Loch durch Drehen des verdrehten Loches miteinander in Eingriff treten, um Antriebskraft zum Drehen der lichtempfindlichen Trommel (7) vom verdrehten Loch auf das Prisma zu übertragen.

12. Elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung (A) nach Anspruch 10 oder 11, bei der das Prisma im wesentlichen ein dreieckiges Prisma mit abgerundeten Scheiteln ist.

13. Elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung (A) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, die ein schrägverzahntes Rad (7b) am Ende der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) aufweist, wobei das schrägverzahnte Rad (7b), die Welle (37) und das verdrehte Prisma in dieser Reihenfolge in Längsrichtung der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) nach außen angeordnet sind.

14. Elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung (A) nach Anspruch 13, bei der das schrägverzahnte Rad (7b), die Welle (37) und das verdrehte Prisma Teile eines einstückig geformten Produktes aus Kunstharzmaterial sind.

15. Elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung (A) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei der das Lagerelement (38) mit Schraubeinrichtungen am Kassettenrahmen (13) fixiert ist, während es die Welle (37) lagert.

16. Elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung (A) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei der die Prozeßeinrichtungen mindestens Entwicklungseinrichtungen (9) zum Entwickeln eines auf der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) ausgebildeten latenten Bildes, Aufladeeinrichtungen (8) zum elektrischen Aufladen der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) und ein Reinigungselement (10) zum Entfernen von auf der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) zurückbleibendem Toner umfassen.

17. Elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung (A) nach einem der Ansprüche 9 bis 16, bei der das andere Längsende der elektrophotographischen lichtempfindlichen Trommel (7) durch eine Welle, die von der Außenseite des Kassettenrahmens (13) eingesetzt ist, drehbar am Kassettenrahmen (13) gelagert ist.