DE69719263T2

DE69719263T2 - Arbeitseinheit, elektrophotographisches Bilderzeugungsgerät und Verfahren zum Übertragen von Antriebskraft zur Arbeitseinheit

Info

Publication number: DE69719263T2
Application number: DE69719263T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Arimitsu; Kouji Miura; Jun Miyamoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-08-29
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2017-08-28
Also published as: EP0827049B1; AU3611397A; HK1009509A1; EP0827049A3; JP3466831B2; JPH1069207A; US6061538A; EP0827049A2; DE69719263D1; AU711976B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebskraftübertragungsverfahren, eine Prozeßkartusche und ein elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät, in welches eine Prozeßkartusche austauschbar eingesetzt werden kann. Mit dem genannten Bilderzeugungsgerät wird nach einem elektrofotografischen Bilderzeugungsverfahren ein Bild auf einem Aufzeichnungsmaterial erzeugt. Zu den elektrofotografischen Bilderzeugungsgeräten zählen elektrofotografische Kopierer, elektrofotografische Drucker (Laserstrahldrucker, LED-Drucker oder ähnlicher Drucker), Faxgeräte und Textautomaten.
Eine typische Prozeßkartusche, zu welcher eine Ladevorrichtung, eine Reinigungsvorrichtung und ein elektrofotografisches, fotoempfindliches Element als Einheit gehören, kann austauschbar in die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes eingesetzt werden. Zur Prozeßkartusche können ein elektrofotografisches, fotoempfindliches Element und mindestens die Ladevorrichtung oder die Reinigungsvorrichtung gehören. Die Prozeßkartusche kann von Bedienpersonen in die Hauptbaugruppe des Gerätes eingesetzt oder aus dieser entfernt und dadurch die Wartung des Gerätes effektiv erleichtert werden.
Bei einigen nach einem elektrofotografischen Bilderzeugungsverfahren arbeitenden konventionellen Bilderzeugungsgeräten wird ein Prozeßkartuschensystem verwendet, wobei ein elektrofotografisches, fotoempfindliches Element und eine auf dieses wirkende Verarbeitungsvorrichtung als Einheit in einer austauschbar in die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes einzusetzenden Prozeßkartusche integriert sind. Bei einem solchen Prozeßkartuschensystem kann die Wartung von Bedienpersonen ohne Inanspruchnahme von Dienstleistungsbetrieben durchgeführt und dadurch der Ausnutzungsgrad des Gerätes wesentlich verbessert werden. Aus diesem Grund wird ein solches Prozeßkartuschensystem weltweit in elektrofotografischen Bilderzeugungsgeräten verwendet.
Bei einigen Arten von Prozeßkartuschensystemen bildet die Entwickelvorrichtung eine unabhängige Einheit, welche an der mit einem elektrofotografischen, fotoempfindlichen Element sowie einer Ladevorrichtung und einer Reinigungsvorrichtung als Einheit bestückten Prozeßkartusche separat angeordnet ist. Bei solchen Systemen werden die Entwickeleinheit und die Prozeßkartusche unabhängig voneinander austauschbar in die Gerätehauptbaugruppe eingesetzt, so daß die entsprechenden Komponenten den jeweiligen Standzeiten angepaßt werden können, ohne daß die Vorteile der einfachen Wartung verloren gehen.
Bei einem solchen Prozeßkartuschensystem setzt die Gerätehauptbaugruppe die elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel der in das Gerät eingesetzten Prozeßkartusche in Drehung.
Für das Drehen der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel sind verschiedenen Verfahren vorgeschlagen worden.
Bei dem im US-Patent 5,023,660 offenbarten Verfahren greifen Stifte an der Seitenfläche eines in der Gerätehauptbaugruppe angeordneten Zahnrades in Vertiefungen an der Seitenfläche eines an der fotoempfindlichen Trommel befestigten Zahnrades und setzen die fotoempfindliche Trommel in Drehung.
Aus dem Patent US-A-3,985,436 sind getrennte Antriebe für die Trommel und die Reinigungswalze einer Kartusche bekannt.
Im US-Patent 4,829,335 wird ein Antrieb offenbart, bei welchem ein in der Hauptbaugruppe angeordnetes Schrägzahnrad und ein an der fotoempfindlichen Trommel angeordnetes Schrägzahnrad ineinander greifen und die fotoempfindliche Trommel in Drehung setzen.
Bei den genannten Antriebsvarianten wird die fotoempfindliche Trommel effektiv angetrieben. Die vorliegende Erfindung ist eine Weiterentwicklung herkömmlicher Verfahren und Konstruktionen und verbessert diese grundlegend.
Unter einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine an der Hauptbaugruppe eines elektrofotografischen Bilderzeugungsgerätes austauschbar einzusetzende Prozeßkartusche bereitgestellt, welche folgendes aufweist:
einen Kartuschenrahmen,
eine verlängerte elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel,
ein Reinigungselement zum Entfernen von Toner von der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel,
eine Transporteinheit zum Transportieren des vom Reinigungselement von der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel entfernten Toners,
ein Positionierelement, welches an einer Stirnseite des Kartuschenrahmens koaxial zur elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel aus diesem ragt, in das an der Hauptbaugruppe des Gerätes angeordnete Positionierelement greift und die eingesetzte Prozeßkartusche in der Hauptbaugruppe positioniert,
ein Antriebskraftaufnahmeelement, welches koaxial zum Positionierelement angeordnet ist und über dieses hinaus ragt und bei eingesetzter Prozeßkartusche die Antriebskraft von der Hauptbaugruppe aufnimmt und die elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel in Drehung setzt, und
ein Antriebskraftaufnahmeelement, welches bei eingesetzter Prozeßkartusche die Antriebskraft von der Hauptbaugruppe aufnimmt und das Tonertransportelement in Drehung setzt,
wobei das letztgenannte Antriebskraftaufnahmeelement an der gleichen Stirnseite des Kartuschenrahmens wie das Trommelantriebskraftaufnahmeelement angeordnet ist.
Unter einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät zum Erzeugen eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmaterial bereitgestellt, welches folgendes aufweist:
eine Prozeßkartusche gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung,
ein Antriebskraftübertragungselement zum Übertragen der Antriebskraft auf das Trommelantriebskraftaufnahmeelement bei eingesetzter Prozeßkartusche,
ein Antriebskraftübertragungselement zum Übertragen der Antriebskraft auf das Antriebskraftaufnahmeelement der Transporteinheit bei eingesetzter Prozeßkartusche, und
ein Transportelement zum Transportieren des Aufzeichnungsmaterials.
Unter einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Antriebskraftübertragungsverfahren zum Übertragen der Antriebskraft von der Hauptbaugruppe eines elektrofotografischen Bilderzeugungsgerätes auf eine Prozeßkartusche gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bereitgestellt, welches folgendes aufweist:
das Übertragen der Antriebskraft von dem in der Hauptbaugruppe des Gerätes angeordneten Antriebskraftübertragungselements auf das Antriebskraftaufnahmeelement der Prozeßkartusche und
das Übertragen der Antriebskraft von dem in der Hauptbaugruppe des Gerätes angeordneten Zweifinger-Kuppelelement auf das Antriebskraftaufnahmeelement der Transporteinheit.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher zu erkennen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt die vertikale Schnittansicht eines elektrofotografischen Bilderzeugungsgerätes.
Fig. 2 zeigt die vertikale Schnittansicht des in Fig. 1 dargestellten Gerätes und das Einsetzen bzw. Entfernen einer Prozeßkartusche in dieses bzw. aus diesem.
Fig. 3 zeigt den Seitenaufriß einer Prozeßkartusche.
Fig. 4 zeigt die rechte Seite der in Fig. 3 dargestellten Prozeßkartusche.
Fig. 5 zeigt die linke Seite der in Fig. 3 dargestellten Prozeßkartusche.
Fig. 6 zeigt die Draufsicht der in Fig. 3 dargestellten Prozeßkartusche.
Fig. 7 zeigt die Unteransicht der in Fig. 3 dargestellten Prozeßkartusche.
Fig. 8 zeigt die Vorderansicht der in Fig. 3 dargestellten Prozeßkartusche.
Fig. 9 zeigt die Hinteransicht der in Fig. 3 dargestellten Prozeßkartusche.
Fig. 10 zeigt perspektivisch die in Fig. 3 dargestellte Prozeßkartusche von vorn rechts gesehen.
Fig. 11 zeigt perspektivisch die in Fig. 3 dargestellte Prozeßkartusche von hinten rechts gesehen.
Fig. 12 zeigt perspektivisch die in Fig. 3 dargestellte Prozeßkartusche von unten links gesehen.
Fig. 13 zeigt schematisch die mit einer Einsetzführung versehene Stirnseite einer Prozeßkartusche.
Fig. 14 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Kartuschenführung und die Schnittansicht des mit einem Federelement versehenen Abschnitts.
Fig. 15 zeigt schematisch den Beginn des Einsetzens einer Prozeßkartusche in die Kartuschenführung.
Fig. 16 zeigt schematisch die zweite Stufe des Einsetzens der Prozeßkartusche in die Kartuschenführung.
Fig. 17 zeigt schematisch die dritte Stufe des Einsetzens der Prozeßkartusche in die Kartuschenführung.
Fig. 18 zeigt schematisch die Endstufe des Einsetzens der Prozeßkartusche in die Kartuschenführung.
Fig. 19 zeigt schematisch das Einschieben der in die Kartuschenführung eingesetzten Prozeßkartusche in die Hauptbaugruppe des Gerätes.
Fig. 20 zeigt den Längsschnitt einer fotoempfindlichen Trommel mit den diese umgebenden Elementen.
Die Fig. 21(a) und (b) zeigen Querschnittsansichten der in Fig. 20 dargestellten fotoempfindlichen Trommel in Pfeilrichtung C bzw. in Richtung der Linie E-E.
Fig. 22 zeigt die Vertikalschnittansicht der Ladewalze und der fotoempfindlichen Trommel mit den diese umgebenden Elementen.
Fig. 23 zeigt die Vertikalschnittansicht der Ladewalzenlagerung mit den diese umgebenden Elementen.
Fig. 24 zeigt schematisch den Längsschnitt der zwischen der Hauptbaugruppe eines elektrofotografischen Bilderzeugungsgerätes und einer Prozeßkartusche angeordneten Kupplungen.
Die Fig. 25 und 26 zeigen in perspektivischer Darstellung die an der Gerätehauptbaugruppe angeordneten Kuppelelemente.
Fig. 27 zeigt die Seitenansicht einer Prozeßkartusche bei abgenommener Abdeckung, so daß die Zahnradgruppe zum Übertragen der Antriebskraft sichtbar sind.
Die Fig. 28 bis 30 zeigen schematisch die bei weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendete Reinigungsvorrichtung.
Fig. 31 zeigt perspektivisch in Explosivdarstellung den Abfalltonerbehälter der Prozeßkartusche in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
Fig. 32 zeigt schematisch den Beginn des Kuppelns beim Einsetzen einer Prozeßkartusche in die Gerätehauptbaugruppe.
Fig. 33 zeigt schematisch die zweite Stufe des Kuppelns beim Einsetzen einer Prozeßkartusche in die Gerätehauptbaugruppe.
Fig. 34 zeigt schematisch die Endstufe des Kuppelns beim Einsetzen einer Prozeßkartusche in die Gerätehauptbaugruppe.
Fig. 35 zeigt in perspektivischer Darstellung den Steckkontakt einer Prozeßkartusche.
Die Fig. 36 und 37 zeigen Schnittansichten des in Fig. 35 dargestellten Steckkontaktes in der angedeuteten Ebene.
Fig. 38 zeigt eine Prozeßkartusche in perspektivischer Darstellung und die Position des an dieser angeordneten Steckkontaktes.
Fig. 39 zeigt im Blockschaltbild die Steuerung eines Bilderzeugungsgerätes.
Fig. 40 zeigt schematisch das Testmusterlesesystems eines Bilderzeugungsgerätes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
Fig. 41 zeigt den Seitenaufriß der Testmusterleseeinheit und die diese umgebenden Elemente.
Fig. 42 zeigt den hinteren Abschnitt des Abfalltonerbehälters in perspektivischer Darstellung.
Fig. 43 zeigt in perspektivischer Darstellung die Innenseite der zum Abdecken der Zahnradgruppe verwendeten Abdeckung.
Fig. 44 zeigt die Vertikalschnittansicht des Abfalltonerbehälters der in Fig. 3 dargestellten Prozeßkartusche.
Fig. 45 zeigt in perspektivischer Darstellung das Trennelement des Abfalltonerbehälters.
Fig. 46 zeigt schematisch die Schnittansicht einer modifizierten Version des in Figur. 30 dargestellten Abfalltonerbehälters.
Fig. 47 zeigt in perspektivisch eine modifizierte Version der in Fig. 12 dargestellten Prozeßkartusche.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend werden in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gewünschte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
In diesen Beschreibung bedeutet die "Breitenrichtung" einer Prozeßkartusche B die Richtung, in welcher die Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe 14 eines Bilderzeugungsgerätes eingesetzt bzw. aus dieser entfernt wird, und diese Richtung stimmt mit der Transportrichtung des Aufzeichnungsmediums überein.
Die "Längsrichtung" der Prozeßkartusche B bedeutet die Richtung, welche die Einsetz- bzw. Ausbaurichtung der Prozeßkartusche B schneidet (im wesentlichen im rechten Winkel), parallel zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums verläuft und die Transportrichtung des Aufzeichnungsmediums schneidet (im wesentlichen im rechten Winkel). Als "linke" bzw. "rechte" Seite der Prozeßkartusche B werden von oben in Transportrichtung des Aufzeichnungsmediums gesehen die linke bzw. rechte Seite der Prozeßkartusche bezeichnet.

Ausführungsform 1

Nachfolgend werden in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.

{Allgemeiner Aufbau des Bilderzeugungsgerätes}

Fig. 1 zeigt die Vertikalschnittansicht eines elektrofotografischen Bilderzeugungsgerätes (nachfolgend Bilderzeugungsgerät genannt) in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung und speziell den Aufbau des Gerätes.
Zuerst wird mit Bezug auf Fig. 1 ein Bilderzeugungsgerät A beschrieben. Das in dieser Zeichnung dargestellte Bilderzeugungsgerät A ist ein mit vier Grundfarben arbeitender Vollfarben-Laserstrahldrucker.
Das Bilderzeugungsgerät A weist ein elektrofotografisches, fotoempfindliches Element 1 auf (nachfolgend "fotoempfindliche Trommel" genannt). Die fotoempfindliche Trommel 1 wird von einer nicht dargestellten, später beschriebenen Antriebsvorrichtung entgegen Uhrzeigerrichtung in Drehung gesetzt. Die fotoempfindliche Trommel 1 ist von folgenden Vorrichtungen umgeben, einer deren Oberfläche gleichmäßig ladenden Ladevorrichtung 2, einer Belichtungsvorrichtung 3, welche in Übereinstimmung mit Bilddaten einen Laserstrahl auf die fotoempfindliche Trommel 1 projiziert und dabei auf deren Außenfläche ein elektrostatisch latentes Bild erzeugt, einer Entwickelvorrichtung 4, welche auf das elektrostatisch latente Bild Toner aufträgt und dieses zu einem Tonerbild entwickelt, einer Übertragungseinheit 5, in welcher das auf der fotoempfindlichen Trommel erzeugte Tonerbild übertragen wird (Primärübertragung), einer Reinigungsvorrichtung 6, welche den nach der Primärübertragung auf der fotoempfindlichen Trommel 1 verbliebenen Toner entfernt, und ähnliche Vorrichtungen, welche in Drehrichtung der fotoempfindlichen Trommel 1 in der genannten Reihenfolge angeordnet sind.
Bei dieser Ausführungsform sind die fotoempfindliche Trommel 1, die Ladevorrichtung 2 und die Reinigungsvorrichtung 6 zum Entfernen von Resttoner integrale Bestandteile einer Kartusche, d. h. der Prozeßkartusche B, welche austauschbar in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes A eingesetzt werden kann.
Das Bilderzeugungsgerät A weist außer den bereits genannten Vorrichtungen und Komponenten weitere Vorrichtungen auf, eine Zuführ-Transportvorrichtung 7, welche einer Übertragungseinheit 5 ein Aufzeichnungsmedium S zuführt und anderweitige Transporte des Aufzeichnungsmediums S durchführt, und eine Fixiervorrichtung 8, welche nach der Bildsekundärübertragung das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium fixiert.
Nachfolgend werden die genannten Vorrichtungen und Komponenten detailliert beschrieben, wobei mit der Beschreibung der fotoempfindlichen Trommel 1 begonnen wird.
Wie Fig. 20 zeigt, weist die fotoempfindliche Trommel 1 einen Zylinder 1c, z. B. aus Aluminium, mit einem Durchmesser von etwa 47 mm auf, dessen Außenoberfläche mit einem organischen, fotoleitenden Material beschichtet ist. Dieser beschichtete Zylinder ist beidseitig gelagert und wird von einem nicht dargestellten Antriebsmotor in Pfeilrichtung in Drehung gesetzt.
Als Ladevorrichtung 2 kann eine Berührungsladevorrichtung wie die in der Anmeldung des japanischen Offenlegungspatentes 149, 669/1988 offenbarten verwendet werden. Das eigentliche Ladeelement der Ladevorrichtung 2 ist ein elektrisch leitendes Element in Form einer Walze. Beim Speisen dieser die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 berührenden Walze mit der von einer nicht dargestellten Spannungsquelle erzeugten Ladespannung wird die Trommeloberfläche gleichmäßig geladen.
Die Belichtungsvorrichtung 3 ist mit einem Polygonspiegel 3a bestückt, auf welchen von einer nicht dargestellten Laserdiode Bilderzeugungslicht entsprechend Bildsignalen projiziert wird. Der von einem nicht dargestellten Scannermotor angetriebene und mit hoher Geschwindigkeit drehende Polygonspiegel 3a lenkt das Bilderzeugungslicht ab. Das abgelenkte Bilderzeugungslicht wird von einem Objektiv 3b, einem Ablenkspiegel 3c und weiteren Elementen auf die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 übertragen, auf welcher durch selektives Belichten ein elektrostatisches, latentes Bild entsteht.
Die Entwickelvorrichtung 4 weist ein Schrittdrehelement 4A und vier mit dem jeweiligen Farbtoner Gelb, Magenta, Zyan und Schwarz gefüllte und auf dem Drehelement 4A entsprechend angeordnete Entwickelvorrichtungen 4Y, 4M, 4C und 4Bk auf.
Zum Entwickeln des auf der fotoempfindlichen Trommel erzeugten elektrostatischen, latenten Bildes wird eine dieser Entwickelvorrichtungen in die Entwickelstellung gedreht, um Farbtoner auf das latente Bild zu transportieren. Genauer ausgedrückt, das Drehelement 4A wird schrittweise gedreht, um die jeweilige Entwickelvorrichtung in die Entwickelstellung zu bringen, in welcher diese der fotoempfindlichen Trommel 1 im rechten Winkel gegenübersteht, wobei die Entwickelhülse der Entwickelvorrichtung einen mikroskopisch kleinen Spalt von etwa 300 um zur fotoempfindlichen Trommel 1 erzeugt, um das auf dieser vorhandene elektrostatische, latente Bild zu entwickeln. Der Entwickelvorgang läuft in den nachfolgend beschriebenen Schritten ab. Zuerst wird von einem Tonertransportmechanismus aus dem Tonerbehälter der in die Entwickelstellung gedrehten Entwickelvorrichtung entsprechend der Farbe des zu entwickelnden latenten Bildes einer rotierenden Beschichtungswalze 4a Toner zugeführt. In Verbindung mit einer Tonerregulierlamelle 4c wird von der rotierenden Beschichtungswalze 4a der auf dieser vorhandene Toner in einer dünnen Schicht auf die Oberfläche der rotierenden Entwickelhülse 4b übertragen. Bei diesem Übertragungsvorgang wird der Toner triboelektrisch geladen. Beim Anlegen der Entwickelspannung fließt zwischen der Entwickelhülse 4b und der fotoempfindlichen Trommel 1 ein bestimmter Strom, durch welchen auf das auf der fotoempfindlichen Trommel 1 erzeugte elektrostatische, latente Bild Toner übertragen und dieses zu einem Tonerbild entwickelt wird. Die Entwickelhülse 4b jeder der vier Entwickelvorrichtungen 4Y, 4M, 4C und 4Bk ist in der Entwickelstellung mit der in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes A angeordneten Höherspannungsquelle elektrisch gekoppelt. Das heißt, bei jedem Farbentwickelvorgang wird die Entwickelspannung selektiv angelegt. Die Entwickelvorrichtungen 4Y, 4M, 4C und 4Bk können unabhängig voneinander an dem in der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes A abnehmbar angeordneten Drehelement 4A befestigt oder von diesem abgenommen werden.
Die Übertragungseinheit 5 überträgt die von der fotoempfindlichen Trommel 1 im Primärübertragungsvorgang empfangenen zahlreichen Tonerbilder in einem Arbeitsgang auf das Aufzeichnungsmedium S. Die Übertragungseinheit 5 weist ein in Pfeilrichtung R5 bewegtes Zwischenübertragungsband 5a auf. Bei dieser Ausführungsform ist das Zwischenübertragungsband 5a mit einem Umfang von etwa 440 mm um drei Walzen gespannt, eine Antriebswalze 5b, eine Sekundärübertragungs-Gegenwalze 5c und eine Leerlaufwalze 5d. Die Übertragungseinheit 5 weist auch eine Druckwalze 5j auf, welche, in einer Stellung näher zur Leerlaufwalze 5d hin, das Zwischenübertragungsband 5a gegen die fotoempfindliche Trommel 1 drückt und in der zurückgezogenen Stellung beide voneinander trennt. Das Zwischenübertragungsband 5a wird von der Antriebswalze 5b in Pfeilrichtung 5R bewegt. Eine Reinigungseinheit 5e, welche gegen das Zwischenübertragungsband 5a gedrückt und von diesem abgehoben werden kann, ist außerhalb der vom Zwischenübertragungsband 5a gebildeten Schleife angeordnet und dient zum Entfernen von Toner nach dem Übertragen der entwickelten Tonerbilder als ganzes Bild im Sekundärübertragungsvorgang, worauf später näher eingegangen wird. Die Reinigungseinheit 5e kehrt bezüglich der bei der Übertragung wirkenden Ladung die Resttonerladung um. Der nun umgekehrt geladenen Rest oner bleibt an der fotoempfindlichen Trommel 1 haften und wird mittels der Reinigungsvorrichtung 6 von dieser entfernt, ein Vorgang, dessen Beschreibung später erfolgt. Das Reinigen des Zwischenübertragungsbande 5a ist nicht auf die beschriebenen Verfahren, bei welchen elektrostatische Reinigungsvorrichtungen verwendet werden, beschränkt. Auch die Anwendung mechanischer Verfahren, bei welchen eine Lamelle oder eine Fellbürste verwendet wird, oder von Verfahren, bei welchen elektrostatische und mechanische Vorrichtungen als Kombination verwendet werden, ist möglich.
Die Reinigungsvorrichtung 6 ist eine Vorrichtung, welche die fotoempfindliche Trommel vom sogenannten Übertragungsresttoner befreit, d. h. von Toner, welcher nach der Primärübertragung des von der Entwickelvorrichtung 4 entwickelten latenten Bildes auf das Zwischenübertragungsband 5a auf der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel verblieben ist. Bei der in der Zeichnung dargestellten Reinigungsvorrichtung 6 wird der Übertragungsresttoner im Abfalltonerbehälterabschnitt (nachfolgend Abfalltonerbehälter genannt) 11a der Reinigungsvorrichtung 6 gesammelt. Der Innenaufbau des Abfalltonerbehälters wird in Fig. 1 nicht gezeigt, später aber detailliert beschrieben.
Die Zuführ-Transportvorrichtung 7 weist eine Blattzuführkassette 7a auf, welche im unteren Abschnitt der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes angeordnet ist, zahlreiche Aufzeichnungsblätter S aufnehmen kann und diese dem Bilderzeugungsabschnitt zuführt. Zur Erzeugung von Bildern werden in Übereinstimmung mit dem Bilderzeugungsvorgang das Aufnahmeelement 7e und die Transportwalze 7b der Zuführ-Transportvorrichtung 7 in Drehung gesetzt, um der Blattzuführkassette 7a Blatt für Blatt des darin gespeicherten Aufzeichnungsmediums S zu entnehmen und über die Führungsplatte 7c und die Registrierwalze 7d dem Zwischenübertragungsband 5a zuzuführen.
Die Fixiervorrichtung 8 dient zum Fixieren der auf das Aufzeichnungsmedium S übertragenen zahlreichen Tonerbilder. Wie Fig. 1 zeigt, weist die Fixiervorrichtung eine drehbare Antriebswalze 8a und eine gegen diese gedrückte Fixierwalze 8b auf, um das Aufzeichnungsmedium S mit Wärme und Druck zu beaufschlagen. Genauer ausgedrückt, nach dem gleichzeitigen Übertragen aller auf dem Zwischenübertragungsband 5a vorhandenen Tonerbilder durch die Sekundärübertragungswalze 5n wird das Aufzeichnungsmedium S der Fixiervorrichtung 8 zugeführt. Beim Durchlaufen der Fixiervorrichtung wird das Aufzeichnungsmedium S von der Fixierwalze mit Wärme und Druck beaufschlagt, um die zahlreichen Tonerbilder unterschiedlicher Farbe auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums S zu fixieren.
Nachfolgend wird der vom genannten Bilderzeugungsgerät durchgeführte Bilderzeugungsvorgang beschrieben.
Wie Fig. 1 zeigt, wird synchron zum Umlaufen des Zwischenübertragungsbandes 5a die fotoempfindliche Trommel 1 in der angedeuteten Pfeilrichtung, d. h. entgegen Uhrzeigerrichtung in Drehung gesetzt, damit von der Ladevorrichtung 2 deren Außenoberfläche gleichmäßig geladen wird. Von der Belichtungsvorrichtung 3 wird auf die geladene Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 ein die gelbe Komponente eines Zielbildes repräsentierendes optische Bild projiziert. Dabei wird auf der Außenoberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 ein die gelbe Komponente des Zielbildes repräsentierendes elektrostatisches, latentes Bild erzeugt. Während der Erzeugung des elektrostatischen, latenten Bildes wird die Entwickelvorrichtung 4 gedreht, um die Entwickelvorrichtung 4Y für die gelbe Farbe in die Entwickelstellung zu bringen. In der Entwickelstellung wird die Ladewalze 4b der Entwickelvorrichtung 4Y mit einer. Spannung gespeist, welche die gleiche Polarität wie die auf der fotoempfindlichen. Trommel 1 erzeugte Ladung und ein im wesentlichen gleiches Potential wie diese hat. Durch diese Spannung wird Toner auf das elektrostatische, latente Bild gezogen und dadurch das latente Bild zu einem gelben Tonerbild entwickelt. Durch Anlegen einer Spannung mit einer Polarität entgegengesetzt der des Toners an die Primärübertragungswalze 5d (Leerlaufwalze) wird das auf diese Weise erzeugte gelbe Tonerbild auf das Zwischenübertragungsband 5a übertragen (Primärübertragung.
Nach Beendigung der Übertragung des gelben Tonerbildes wird die nächste Entwickelvorrichtung in die Entwickelstellung gebracht, in welcher diese der fotoempfindlichen Trommel 1 gegenübersteht und deren Achse im rechten Winkel schneidet. Die Erzeugung eines elektrostatischen, latenten Bildes, das Entwickeln des elektrostatischen, latenten Bildes und das Übertragen des Tonerbildes auf das Zwischenübertragungsband werden für die magentafarbige, die zyanfarbige und die schwarze Komponente des Zielbildes sequentiell wiederholt.
Dadurch werden auf dem Zwischenübertragungsband 5a vier Tonerbilder unterschiedlicher Farbe einander überlagert. Diese vier Tonerbilder werden in einem Vorgang auf das von der Zuführ-Transportvorrichtung 7 zugeführte Aufzeichnungsmedium S übertragen (Sekundärübertragung).
Nach Beendigung der Sekundärübertragung wird das Aufzeichnungsmedium S zur Fixiervorrichtung 8 transportiert, um die auf diesem vorhandenen Tonerbilder zu fixieren. Von einem in der angedeuteten Pfeilrichtung umlaufenden und von einer Walze 9 gespannten Band 9a und einer von diesem in Drehung gesetzten Austragwalze 9 wird das Aufzeichnungsmedium S schließlich in einen außen an der Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes A angeordneten Sammeltrog 10 transportiert und damit ein Einzelzyklus der Bilderzeugung beendet.
Nachfolgend wird der allgemeine Ablauf des Einsetzens einer Prozeßkartusche B in die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes beschrieben.
Wie Fig. 2 zeigt, weist die Hauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes eine Kartuschenführung 50 zum Einführen der Prozeßkartusche B in diese auf. Zuerst wird die Kartuschenführung 50 herausgezogen und die Prozeßkartusche B in diese geschoben, wobei das Axialkuppelelement 23 und das zylindrische Führungselement 11Z (Fig. 47) der Prozeßkartusche B auf der Führungsfläche 51 gleiten, wie die Fig. 15 und 16 zeigen. Das Axialkuppelelement 23 ist koaxial zur fotoempfindlichen Trommel 1 der Prozeßkartusche B angeordnet. Beim weiteren Einschieben der Prozeßkartusche B gleitet ein aus deren Stirnwand ragendes und in gleicher Richtung wie das Axialkuppelelement 23 sich erstreckendes zylindrisches Positionierelement in die U-förmige Aussparung 52 an der Kartuschenführung 50, wodurch die Prozeßkartusche B in die in Fig. 17 mit dem Bezugszeichen 53 gekennzeichnete Richtung schwenkt und die in Fig. 18 gezeigte Stellung einnimmt.
Schließlich wird die Kartuschenführung 50 in das in Fig. 1 dargestellte Bilderzeugungsgerät A geschoben und dadurch dieses in Betriebsbereitschaft versetzt.

{Prozeßkartuschenrahmen}

Wie Fig. 3 zeigt, weist der Kartuschenrahmen 11 der Prozeßkartusche B einen Trommelstützabschnitt 11d, einen Abfalltonerbehälter ha und einen hinteren Abschnitt 11b auf. Der Trommelstützabschnitt 11d ist beidseitig angeordnet, erstreckt sich vom Abfalltonerbehälter 11a aus im rechten Winkel zur Achse der fotoempfindlichen Trommel 1 und zur Achse de Ladevorrichtung 2 und dient als Stütze sowohl für die fotoempfindliche Trommel 1 als auch die Ladevorrichtung 2. Der Abfalltonerbehälter 11a ist mit einer Aufnahme 11m für das Reinigungselement und einer Aufnahme 11e für die Ladevorrichtung versehen. Der hintere Abschnitt 11b wird durch Ultraschallschweißen am hinteren Ende des Abfalltonerbehälters 11a befestigt. Wie Fig. 6 zeigt, wird der Kartuschenrahmen 11a und der hintere Abschnitt 11b an der Antriebsseite von einer Zahnradabdeckung 11c abgedeckt. An der anderen Stirnseite der Prozeßkartusche B ist eine Seitenabdeckung 11f befestigt. Am Tonerbehälter 11a ist auch eine Abdeckung 11g befestigt, welche die Ladevorrichtung 2 oben und an beiden Stirnseiten abdeckt.
Der Abfalltonerbehälter 11a ist mit einem Abdeckelement 18 versehen, welches verhindert, daß die fotoempfindliche Trommel 1 von außen belichtet wird und/oder die Bedienperson beim Herausnehmen der Prozeßkartusche B aus der Gerätehauptbaugruppe 14 oder bei ausgebauter Prozeßkartusche mit dieser in Berührung kommt.

{Prozeßkartusche}

Wie Fig. 3 zeigt, weist die Prozeßkartusche B die fotoempfindliche Trommel 1, die Ladevorrichtung 2 und die Reinigungsvorrichtung 6 auf. Die Ladevorrichtung 2 und die Reinigungsvorrichtung 6 sind unmittelbar an der Außenoberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 angeordnet und durch Befestigung am Kartuschenrahmen 11 integrale Bestandteile der austauschbar in die Kartuschenführung 50 einzusetzenden Prozeßkartusche.
Wie die Fig. 20 und 21 zeigen, ist die fotoempfindliche Trommel 1 drehbar am Abfalltonerbehälter 11a der Reinigungsvorrichtung 6 gelagert. Im Aluminiumzylinder 11c der fotoempfindlichen Trommel ist an einer Seite ein Flansch 1a und an der anderen ein Flansch 1b angeordnet, welche durch Längssicken des Aluminiumzylinders 1c an vier Stellen starr an diesem befestigt sind. Diese beiden Flansche 1a und 1b sind mit einem Zapfen 1d bzw. 1e versehen, deren Abschnitt mit großem Durchmesser in den entsprechenden Flansch gepreßt wurde. Diese Zapfen 1d und 1e werden vom jeweiligen Stützabschnitt 11d des Abfalltonerbehälters 11a gestützt; mit anderen Worten, auf einem Zapfen ist ein Wälzlager 21 befestigt, während der andere in eine Büchse 22 aus Kunstharz ragt, so daß die fotoempfindliche Trommel 1 drehbar am Abfalltonerbehälter befestigt ist. Das Wälzlager 21 und die Büchse 22 werden von der Zahnradabdeckung 11d bzw. der Seitenabdeckung 11f arretiert.
Der Abfalltonerbehälter 11a ist mit zylindrischen Positionierelementen 11h als integrale Bestandteile der beiden Abdeckungen 11c und 11f versehen, welche für das Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe 14 wichtig sind. Integraler Bestandteil der oberen Wand 11i des Abfalltonerbehälters 11a ist ein Anschlag 11j (Fig. 3, 6, 9-11, und 15-19), welcher die Schwenkbewegung der Prozeßkartusche B begrenzt.
Die Positionierelemente 11h sind koaxial zu den auf den Trommelachsen 1d und 1e befestigten Axialkuppelelementen 23 und 24 und um diese herum angeordnet. Der Durchmesser dieser Positionierelemente 11h ist etwas größer als jener der Axialkuppelelemente 23 und 24'. Die Außenfläche des von der Zahnradabdeckung 11c und der Abdeckung 11f an der anderen Stirnseite ausgehenden zylindrischen Positionierelements 11h verläuft in Längsrichtung der Prozeßkartusche B gerade oder leicht nach innen geneigt. Die Axialkuppelelemente 23 und 24 sind außerhalb der beiden Abdeckungen 11c und 11f angeordnet. Der Außendurchmesser D1 des zylindrischen Positionierelements 11h ist größer als der Außendurchmesser D2 der beiden Axialkuppelelemente 23 und 24.
Wie die Fig. 4 und 10 zeigen, ist in Einsetzrichtung der Prozeßkartusche B hinter dem Axialkuppelelement 23 eine Vorrichtung 44 zum Antreiben eines Tonertransportsystems angeordnet. Diese Vorrichtung 44 wird vom zweiten zylindrischen Positionierelement 45 als integraler Bestandteil der am Abfalltonerbehälter 11a befestigten Zahnradabdeckung 11c abgedeckt. Die äußerste Kante dieses von der Zahnradabdeckung 11c axial nach außen sich erstreckenden zweiten zylindrischen Positionierelements 45 liegt vor der äußersten Kante des Axialkuppelelements 23. Der Außendurchmesser D3 des zweiten zylindrischen Positionierelements 45 ist kleiner als der Außendurchmesser D2 der beiden Axialkuppelelemente 23 und 24.
In Einsetzrichtung der Prozeßkartusche B ist hinter den Axialkuppelelementen 23 und 24 bzw. vor dem zweiten zylindrischen Positionierelement 45 eine Grobführung 46 als integraler Bestandteil der Zahnradabdeckung 11c angeordnet. Die Grobführung 46 befindet sich oberhalb einer die Mitte des Axialkuppelelements 23 mit der Mitte des zweiten zylindrischen Positionierzapfens 45 verbindenden Linie. Die äußerste Kante der von der Zahnradabdeckung axial nach außen sich erstreckenden Grobführung liegt vor der äußersten Kante des Axialkuppelelements 23.
Die obere Fläche 11i des Abfalltonerbehälters 11a ist mit einem in Einsetzrichtung der Prozeßkartusche B hinter dem zweiten zylindrischen Positionierelement 45 angeordneten Anschlag 11j versehen.

{Bewegliches Element zum austauschbaren Einsetzen der Prozeßkartusche}

Nachfolgend wird in Verbindung mit den Fig. 14 und 15 die zum Einsetzen oder Entfernen der Prozeßkartusche B verwendete Kartuschenführung mit Ziehmechanismus beschrieben. Die Innenfläche 50b der Seitenplatte 50a dieser Führung weist eine Führungsbahn 51 für die Prozeßkartusche B auf, zu welcher die senkrechte Fläche einer in die Seitenplatte 50a eingebrachten Nut gehört. Auch die gegenüberliegende Seitenplatte 50a weist diese Führungsbahn 51 auf und beide Führungsbahnen sind symmetrisch zueinander angeordnet. Ein Abschnitt der an der Antriebsseite der Prozeßkartusche vorhandenen Führungsbahn 51 hat von der Stirnseite aus gesehen im wesentlichen eine halbkreisförmige Kontur, welche der Kontur der in der Seitenplatte 50a vorhandenen Durchgangsbohrung 50c für das Antriebselement zur Übertragung der Antriebskraft von der Gerätehauptbaugruppe T4 auf die Antriebsvorrichtung 44 für das Abfalltonertransportsystem angepaßt ist. In Einsetzrichtung der Prozeßkartusche B ist an der Innenseite der Kartuschenführung hinter der Führungsbahn 51 ein Einklinkelement 54 angeordnet, in welches das zylindrische Positionierelement 11h gleitet. Dieses Einklinkelement 54 hat die Form eines nach oben offenen Halbrings und ist mit einer U-förmigen Vertiefung 52 versehen.
An der Rückwand 55 der Kartuschenführung ist ein Anpreßelement 56 angeordnet, welches beim Einschieben der Kartuschenführung 50 in die Gerätehauptbaugruppe 14 gegen die Rückwand des Kartuschenrahmens 11 drückt. Dieses Anpreßelement 56 ist ein elastisches Element in Form einer Blattfeder, welches an der Innenseite einer nicht dargestellten Abdeckung zum Abdecken oder Freilegen der in der Rückwand 14a des Gehäuses der Gerätehauptbaugruppe 14 vorhandenen Öffnung 14b angeordnet ist (Fig. 19). Die Kartuschenführung 50 ist mit einer Öffnung 56a versehen, durch welche das Anpreß element 56 in den Innenraum der Führung ragt und bei eingesetzter Prozeßkartusche B gegen deren Rückwand 11b drückt.
Die der Kartuschenantriebsseite der Kartuschenführung gegenüberliegende Stirnwand 50a ist mit einem elastischen Anpreßelement 57 versehen, welches sich durch die in dieser Stirnwand 50a vorhandene Öffnung 57a elastisch gegen die Stirnseite (Seitenabdeckung 11f) der Prozeßkartusche B legt.
Wie Fig. 14 zeigt, ist das elastische Anpreßelement 57 eine vertikal über die Öffnung 57a sich erstreckende, beidseitig mit kleinen Schrauben 57b an der Seitenplatte 50a der Kartuschenführung 50 befestigte Blattfeder. Das elastische Anpreßelement 57, ausgenommen dessen Enden, ist im wesentlichen in Form einer Kurbelwelle ausgeführt, wobei dessen abgewinkelter Abschnitt 57c durch die Öffnung 57a in die Kartuschenführung 50, dessen abgewinkelter Abschnitt 57d nach außen ragt. Wenn die Prozeßkartusche B in der in Fig. 14 in der Schnittdarstellung gezeigten Pfeilrichtung in die Kartuschenführung 50 gedrückt wird, legt der abgewinkelte Abschnitt 57c des elastischen Anpreßelements 57 sich gegen deren Stirnseite. Durch die Federkraft der Blattfeder 57 wird die Prozeßkartusche in Richtung Innenfläche 50b der antriebsseitigen Stirnwand 50a der Kartuschenführung 50 gedrückt. Bei eingeschobener Kartuschenführung wird von der Stirnwand der Gerätehauptbaugruppe 14 der abgewinkelte Abschnitt 57d der Blattfeder nach innen gedrückt. Durch diese zusätzliche Anpreßkraft wird auch die Kartuschenführung 50 mit eingesetzter und gegen die Innenfläche 50b der antriebsseitigen Stirnwand 50a gedrückter Prozeßkartusche B gegen die antriebsseitige Stirnwand der Gerätehauptbaugruppe 14 gedrückt. Die Seite, von welcher aus die Prozeßkartusche B angetrieben wird (nachfolgend "Antriebsseite" genannt), ist in Einsetz- oder Ausbaurichtung der Prozeßkartusche B bzw. in Richtung des Einschiebens oder Herausziehens der Kartuschenführung 50 von oben gesehen die rechte Seite und das Axialkuppelelement ist an der Antriebsseite der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordnet.

{Einsetzen der Prozeßkartusche in die bewegliche Baugruppe und Entfernen der Prozeßkartusche aus dieser}

Nachfolgend wird in Verbindung mit den Fig. 15-18 das Einsetzen der Prozeßkartusche B in die bewegliche Baugruppe und das Entfernen der Prozeßkartusche aus dieser detailliert beschrieben. In den Fig. 15-18 ist die Seitenplatte 50a der auf der Antriebsseite der Gerätehauptbaugruppe 14 liegenden Stirnseite der Kartuschenführung 50 von außen gesehen schematisch dargestellt.
Wie Fig. 15 zeigt, wird beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Kartuschenführung 50 das auf der fotoempfindlichen Trommel 1 befestigte Axialkuppelelements 23 an dessen Außenfläche auf die Führungsbahn 51 der Kartuschenführung 50 gesetzt, dann die Prozeßkartusche B in den Innenraum der Kartuschenführung 50 geschoben, wobei das Axialkuppelelement 23 auf der Führungsbahn 51 gleitet. Obwohl die auf der Antriebsseite liegende Führungsbahn 51 mit einer U-förmigen Vertiefung 51a versehen ist, rutscht beim Einsetzen der Prozeßkartusche B das Axialkuppelelement 23 nicht in diese Vertiefung, Das ist einmal darauf zurückzuführen, daß die Breite D4 der Vertiefung 51a kleiner ist als der Außendurchmesser D2 des Axialkuppelelements 23, zum anderen darauf, daß die an der gegenüberliegenden Seitenplatte 50a (nachfolgend "Freilaufseite" genannt) vorhandene Führungsbahn 51, auf welcher das Axialkuppelelement 24 gleitet, eine solche U- förmige Vertiefung 51a nicht aufweist. Dadurch kann die Prozeßkartusche B, mit der Hand am oben vorhandenen Griff 11r1 und am hinten vorhanden Griff 11r (Fig. 3 und 16) erfaßt, leicht in die Kartuschenführung 50 eingesetzt werden.
Beim Erreichen der in Fig. 16 gezeigten Stellung beginnt sowohl das zweite zylindrische Positionierelement 45 als auch die Grobführung 46 der Prozeßkartusche B auf der Führungsbahn 51 zu gleiten. Das zweite zylindrische Positionierelement 45 und die Grobführung 46 dienen dazu, ein Schwenken des hinteren Abschnitts der Prozeßkartusche B um die Mitte des Axialkuppelelements 23 nach unten bzw. nach oben zu verhindern. Dadurch ist ein falsches Einsetzen der Prozeßkartusche B unwahrscheinlich.
Wie Fig. 17 zeigt, verläßt beim weiteren Einschieben der Prozeßkartusche B das Axialkuppelelement 23 die Führungsbahn 51, so daß das zylindrische Positionierelement 11h in das Einklinkelement 54 gleitet und dadurch die fotoempfindliche Trommel 1 der Prozeßkartusche B exakt in der Kartuschenführung 50 positioniert wird. Da der Außendurchmesser des zylindrischen Positionierelements 11h größer ist als der des Axialkuppelelements 23, wird die Übertragung der Antriebskraft auf die Prozeßkartusche B von einer Interferenz zwischen dem Einklinkelement 54 und dem Axialkuppelelement 23 nicht beeinflußt.
Gleichzeitig gleitet das zweite zylindrische Positionierelement 45 in die im wesentlichen im Mittelabschnitt der Führungsbahn 51 vorhandene U-förmige Vertiefung 51a und fixiert vorrübergehend die Orientierung der Prozeßkartusche B in der Kartuschenführung 50. In diesem Moment der Positionierung der Prozeßkartusche B beginnt das an der Freilaufseite angeordnete elastische Anpreßelement 57 der Kartuschenführung 50, gegen die am Abfalltonerbehälter 11a befestigte Seitenabdeckung 11f zu drücken. Dadurch wird die Prozeßkartusche B in Richtung Antriebsseite gedrückt und somit die an der Antriebsseite gelegene Zahnradabdeckung 11c mit der Innenseite 50b der Kartuschenführung 50 in Berührung gebracht. Damit ist die Prozeßkartusche B in Längsrichtung fixiert.
Da das Axialkuppelelement 23 in Längsrichtung am äußersten Ende angeordnet ist, wird der gewünschte kurze Abstand zwischen der Gerätehauptbaugruppe 14 und der Prozeßkartusche B zwecks Übertragung der Antriebskraft realisiert. Da das Axialkuppelelement 23 auf der Führungsbahn 51 geführt wird, müssen beide Stirnwände der Prozeßkartusche B nicht mit einer speziellen Führung für das Axialkuppelelement 23 versehen werden, so daß die Prozeßkartusche eine kürzere Länge haben kann. Beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Kartuschenführung 50 werden auch das die zweite Führung darstellende zylindrische Positionierelement 45 und die Grobführung 46 auf der Führungsbahn 51 geführt. Auf diese Weise wird die Schwenkbewegung der Prozeßkartusche B um das Axialkuppelelement reguliert. Dadurch wird ein fehlerhaftes Einsetzen der Prozeßkartusche B verhindert und der Ausnutzungsgrad des Gerätes verbessert. Das Einklinkelement 54 der Kartuschenführung 50 ist so positioniert, daß dieses das in Längsrichtung der Prozeßkartusche B vor dem Axialkuppelelement 23 angeordnete zylindrische Positionierelement 11h aufnimmt und dadurch der Platz, welchen die Kartuschenführung 50 in Längsrichtung benötigt, verringert werden kann.
In den vorhergehenden Abschnitte ist der Montageablauf bezüglich der Antriebsseite beschrieben worden. In diesem Abschnitt wird auf die Führung des Axialkuppelelements 24 auf der Freilaufseite eingegangen. Das Axialkuppelelement 24 hat im wesentlichen die gleiche Aufgabe wie das an der Antriebsseite vorhandene Axialkuppelelement 23. Genauer ausgedrückt, die Führungsbahn 51 an der Freilaufseite, auf welcher das Axialkuppelelement 24 gleitet, ist nicht mit der U-förmigen Vertiefung 51a versehen. Außerdem sind in Einsetzrichtung der Prozeßkartusche B gesehen die an der rechten Seite und die an der linken Seite angeordnete Führungsbahn 51 symmetrisch zueinander angeordnet. Die Axialkuppelelemente 23 und 24 haben den gleichen Durchmesser und sind koaxial zur fotoempfindlichen Trommel 1 angeordnet. Demzufolge gleitet das an der Freilaufseite angeordnete Axialkuppelelement 24 auf der Führungsbahn 51 ohne U-förmige Vertiefung und rutscht zum gleichen Zeitpunkt wie das Axialkuppelelement 23 in die U-förmige Positioniervertiefung 52. Anzumerken ist, daß das Axialkuppelelement 24 in Form einer kreisförmigen Platte ausgeführt werden kann, wenn deren Außendurchmesser und Breite symmetrisch zu denen des Axialkuppelelement 23 ausgelegt sind. Das ist möglich, weil dieses nicht als "echtes" Kuppelelement wirkt.
Abschnitte, welche sich auf das Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche eines Bilderzeugungsgerätes beziehen Nachfolgend werden in Verbindung mit Fig. 19 die auf das Einsetzen und Entfernen der Prozeßkartusche eines Bilderzeugungsgerätes sich beziehenden Abschnitte beschrieben.
Außer den Seitenwänden der Gerätehauptbaugruppe 14 ist auch die von der fotoempfindlichen Trommel 1 aus in Richtung entgegengesetzt zu Reinigungsvorrichtung 4 gesehene Rückwand 14a mit einer Öffnung versehen, und zwar mit der Öffnung 14b, durch welche die Kartuschenführung 50 mit eingesetzter Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe 14 geschoben wird. Zu beiden Seiten der Öffnung 14b ist in Längsrichtung an beiden Seitenwänden eine nicht dargestellte, in Einsetzrichtung der Prozeßkartusche B sich erstreckende Schiene angeordnet, welche ein an der Kartuschenführung 50 angeordnetes, jedoch nicht dargestelltes Führungselement führt. Das Bezugszeichen 14c kennzeichnet ein an der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordnetes, zur Einsetzrichtung der Prozeßkartusche B hin offenes Einklinkelement mit halbkreisförmigem Querschnitt. Dieses Einklinkelement 14c nimmt bei vollständig in die Gerätehauptbaugruppe 14 eingeschobener Kartuschenführung 50 das am Kartuschenrahmen 11 der Prozeßkartusche B vorhandenen zylindrischen Positionierelement 11h auf. Integraler Bestandteil der nach unten zeigenden Fläche der Scannerabdeckung 3d ist ein Anschlag 3e, welcher die Schwenkbewegung der Prozeßkartusche um die Achse der fotoempfindlichen Trommel 1 reguliert.

{Einschieben der beweglichen Baugruppe mit eingesetzter Prozeßkartusche in die Gerätehauptbaugruppe und Herausziehen der Baugruppe aus dieser}

Zum Einführen der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe 14 wird zuerst die Kartuschenführung 50 entlang einer nicht dargestellten Schiene bis zu einer bestimmten Stellung aus dieser herausgezogen. Nun wird die Prozeßkartusche B in die Kartuschenführung 50 eingesetzt. Anschließend wird die Kartuschenführung 50 mit eingesetzter Prozeßkartusche B durch Drücken gegen deren Rückseite 55 in die Gerätehauptbaugruppe 14 geschoben. Wenn die Kartuschenführung 50 die vorbestimmte Stellung erreicht, gleitet das zylindrische Positionierelement 11h der Prozeßkartusche B in das halbkreisförmige, zur Prozeßkartusche B hin offene Einklinkelement 14c. Im Positionierendzustand befinden das an der Kartuschenführung 50 angeordnete Einklinkelement 54 und das an der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordnete Einklinkelement 14c sich in Längsrichtung nebeneinander und berühren die Außenfläche des zylindrischen Positionierelements 11h. Dadurch ist die Prozeßkartusche B an einer Stelle in der Gerätehauptbaugruppe 14 positioniert (Axiallinie der fotoempfindlichen Trommel 1), kann aber um diese Axiallinie geschwenkt werden. In der genannten Endstellung der Kartuschenführung 50 legt das an der Freilaufseite angeordnete elastische Anpreßelement 57 sich gegen die Innenfläche (nicht dargestellt) der Gerätehauptbaugruppe 14 und drückt dadurch die Kartuschenführung 50 in Richtung Antriebsseite gegen die Innenfläche der Gerätehauptbaugruppe 14. Dadurch ist die Kartuschenführung 50 auch in Längsrichtung positioniert. Da die Stellung der Prozeßkartusche B in der Kartuschenführung 50 fixiert ist, wird deren Stellung auch in der Gerätehauptbaugruppe 14 fixiert.
In diesem Zustand wird die in Einsetzrichtung der Prozeßkartusche B gesehen hintere Wand 55 der Kartuschenführung 50 Teil der Rückwand 14a der Gerätehauptbaugruppe 14. Durch das an der Rückseite der Kartuschenführung 50 angeordnete Anpreßelement 56 wird am Punkt D auf die Prozeßkartusche B in Einsetzrichtung ein Druck ausgeübt, welcher ein Schwenken dieser um die Achse der fotoempfindlichen Trommel 1 verursacht und dabei deren hinteren Abschnitt nach oben bewegt, weil die Druckrichtung nicht durch die Mitte der fotoempfindlichen Trommel 1 verläuft. Da die Schwenkrichtung der Prozeßkartusche B mit der Drehrichtung der fotoempfindlichen Trommel 1 übereinstimmt, kommt der an der Oberseite der Prozeßkartusche B vorhandene Anschlag 11j mit dem in der Gerätehauptbaugruppe 14 vorhandenen Anschlag 3e in Berührung und fixiert dadurch die Prozeßkartusche B in der Gerätehauptbaugruppe 14.
Durch das bei dieser Konstruktion entstehende Koppeln des an der Gerätehauptbaugruppe angeordneten Einklinkelements 14e mit dem an der Prozeßkartusche B angeordneten zylindrischen Positionierelement 11h wird die Lage der Prozeßkartusche B in der Gerätehauptbaugruppe 14 und in der Kartuschenführung 50 an ein und derselben Stelle fixiert, so daß ein zusätzliche Positionierelement zum Ausrichten der fotoempfindlichen Trommel 1 sowohl zur Gerätehauptbaugruppe 14 als auch zur Kartuschenführung 50 nicht benötigt wird und dabei die Gerätegröße verringert werden kann. Außerdem wird durch das an der Kartuschenführung 50 angeordnete einzige elastische Anpreßelement die eingesetzte Prozeßkartusche B gegen die Stirnwand der Kartuschenführung 50 an der Antriebsseite und gleichzeitig auch die Kartuschenführung 50 gegen die Stirnwand der Gerätehauptbaugruppe 14 an der Antriebsseite gedrückt, so daß auf diese Weise das Fixieren der Prozeßkartusche B in der Kartuschenführung 50 und gleichzeitig der Kartuschenführung 50 in der Gerätehauptbaugruppe 14 erfolgt; mit anderen Worten, bei dieser Konstruktion wird das Element zum Übertragen der Antriebskraft auf die fotoempfindliche Trommel 1 in Richtung Antriebsseite gedrückt, so daß die Antriebskraft zuverlässig übertragen und der Weg zum Übertragen der Antriebskraft minimiert werden kann. Außerdem wird durch das an der Kartuschenführung 50 angeordnete Anpreßelement 56 auf die Prozeßkartusche B ein Drehmoment ausgeübt, welches diese um die Mitte des Antriebselements für die fotoempfindliche Trommel 1 in die Richtung schwenkt, in welche die fotoempfindliche Trommel 1 dreht, den Anschlag 11j der Prozeßkartusche B gegen den an der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordneten Anschlag 3e drückt und dadurch die Lage der Prozeßkartusche B in der Gerätehauptbaugruppe 14 zuverlässig fixiert.
Da das Element zum Übertragen der Antriebskraft auf die fotoempfindliche Trommel 1 in Längsrichtung an deren äußerstem Ende angeordnet ist, ergibt sich der gewünschte kurze Übertragungsweg von der Gerätehauptbaugruppe 14 zur Prozeßkartusche B. Das Element zum Übertragen der Antriebskraft auf die fotoempfindliche Trommel 1 wird in der Kartuschenführung 50 geführt, so daß die Seitenwand der Kartuschenführung 50 in Längsrichtung nicht mit einer zusätzlichen Führung versehen werden muß und die Gerätegröße in Längsrichtung verringert werden kann.
Da beim Einsetzen der Prozeßkartusche B das zylindrische Positionierelement, d. h. das zweite Führungselement und die Grobführung auf bzw. an der Führungsbahn gleiten, kann die Schwenkbewegung der Prozeßkartusche um die Mitte des Elements zum Übertragen der Antriebskraft auf die fotoempfindliche Trommel 1 reguliert, ein falsches Einsetzen der Prozeßkartusche verhindert und dadurch der Ausnutzungsgrad des Gerätes verbessert werden. Außerdem ist das Einklinkelement der Kartuschenführung so angeordnet, daß dieses das hinter dem Element zum Übertragen der Antriebskraft auf die fotoempfindliche Trommel angeordnete zylindrische Positionierelement längs aufnimmt und diese Konfiguration zur Verkürzung der Kartuschenführung beiträgt.
Wenn die Kartuschenführung mit eingesetzter Prozeßkartusche in die Gerätehauptbaugruppe geschoben wird, entsteht zwischen dem Einklinkelement, d. h. dem an der Gerätehauptbaugruppe angeordneten Kartuschenpositionierelement, und dem an der Prozeßkartusche vorhandenen zylindrischen Positionierelement eine Verbindung, welche die Lage der Prozeßkartusche und die der Kartuschenführung in der Gerätehauptbaugruppe fixiert. Dadurch ist ein zusätzliches Positionierelement zur Gewährleistung der gewünschten Lage der Kartuschenführung in der Gerätehauptbaugruppe nicht erforderlich, wodurch die Gerätegröße verringert werden kann. Außerdem wird durch das an der Kartuschenführung 50 angeordnete einzige elastische Anpreßelement die eingesetzte Prozeßkartusche B gegen die Stirnwand der Kartuschenführung 50 an der Antriebsseite und gleichzeitig auch die Kartuschenführung 50 gegen die Stirnwand der Gerätehauptbaugruppe 14 an der Antriebsseite gedrückt, so daß auf diese Weise das Fixieren der Prozeßkartusche B in der Kartuschenführung 50 und gleichzeitig der Kartuschenführung 50 in der Gerätehauptbaugruppe 14 erfolgt; mit anderen Worten, bei dieser Konstruktion wird das Element zum Übertragen der Antriebskraft auf die fotoempfindliche Trommel 1 in Richtung Antriebsseite gedrückt, so daß die Antriebskraft zuverlässig übertragen und der Weg zum Übertragen der Antriebskraft minimiert werden kann. Außerdem wird durch das an der Kartuschenführung 50 angeordnete Anpreßelement 56 auf die Prozeßkartusche B ein Drehmoment ausgeübt, welches diese um die Mitte des Antriebselements für die fotoempfindliche Trommel 1 in die Richtung schwenkt, in welche die fotoempfindliche Trommel 1 dreht, den Anschlag 11j der Prozeßkartusche B gegen den an der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordneten Anschlag 3e drückt und dadurch die Lage der Prozeßkartusche B in der Gerätehauptbaugruppe 14 zuverlässig fixiert.
Nachfolgend wird der Aufbau einer Prozeßkartusche beschrieben.
Auf dem Trommellagerzapfen 1d ist das Axialkuppelelement 23 und auf dem Trommellagerzapfen 1e das Axialkuppelelement 24 befestigt. Von diesen beiden Axialkuppelelementen nimmt das Axialkuppelelement 23 die von der Gerätehauptbaugruppe 14 erzeugte Drehkraft auf. Das Axialkuppelelement 24 entspricht dem Axialkuppelelement 23, steht aber mit der Antriebsvorrichtung an der Gerätehauptbaugruppe nicht in Verbindung, sondern dient lediglich als Führungselement beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Kartuschenführung 50. Wie Fig. 21(b) zeigt, ist der Querschnitt der Verbindung zwischen dem Trommellagerzapfen 1d, 1e und dem Axialkuppelelement 23 bzw. 24 D-förmig gestaltet. Die Außenfläche der Trommellagerzapfen 1d und 1e ist mit einer runden Nut 2d1 bzw. 1e1, die D- förmige Bohrung der Axialkuppelelemente 23 und 24 mit einem Vorsprung 23a bzw. 24a versehen. Genauer ausgedrückt, die Vorsprünge 23a und 24a sind auf einem Vorsprung 23c bzw. 24c erzeugt, welche die Seitenwände der in Längsrichtung zwischen der D-förmigen Bohrung und dem Ende des Axialkuppelelements 23 bzw. 24 verlaufenden Nut bilden. Das heißt, der Vorsprung 23c bzw. 24c ist sehr schmal und elastisch. Durch die Elastizität des Vorsprungs 23c bzw. 24c rastet der Vorsprung 23a bzw. 24a elastisch in die Nut 1d1 bzw. 1e1 ein, wodurch das Axialkuppelelement 23 bzw. 24 sicher mit dem Trommellagerzapfen 1d bzw. 1e gekoppelt wird.
Wie die Fig. 22 und 23 zeigen, wirkt die Ladevorrichtung 2 auf dem Prinzip des Berührungsladens und ist mit einer Ladewalze 2c bestückt, welche eine aus Metall gefertigte Welle 2a und eine auf deren Außenfläche aufgetragene Schicht 2b aus einem elektrisch leitenden Gummi aufweist. Die Ladevorrichtung ist parallel zur fotoempfindlichen Trommel 1 angeordnet. Beide Enden der Metallwelle 2a sind in einem Lager 25, welches in einer Lagerführung 11i schwimmend ruht, drehbar gelagert. Die Ladewalze 2c wird von einer zwischen dem Lager 25 und dem geschlossenen Endabschnitt der Lagerführung 11i angeordneten Druckfeder 26 gegen die fotoempfindliche Trommel 1 gedrückt, berührt diese an deren Mantellinie und wird von dieser in Drehung gesetzt.
Die Reinigungsvorrichtung 6 dient dazu, nach dem Entwickeln des Tonerbildes auf der fotoempfindlichen Trommel 1 zu einem sichtbaren Bild, durchgeführt von der Entwickelvorrichtung 4, und dem Übertragen des sichtbaren Bildes von der fotoempfindlichen Trommel 1 auf das Zwischenübertragungsband 5a Resttoner von der fotoempfindlichen Trommel 1 zu entfernen. Der durch die Reinigungsvorrichtung 6 von der fotoempfindlichen Trommel 1 entfernte Abfalltoner wird im Abfalltonerbehälter 11a gesammelt. Die Menge an anfallendem Abfalltoner ist nicht genügend groß, um vor dem Erreichen der Standzeit der fotoempfindlichen Trommel 1 den Abfalltonerbehälter 11a zu füllen, so daß das Austauschen des Abfalltonerbehälter 11a nur im Zusammenhang mit dem Austauschen einer verschlissenen fotoempfindlichen Trommel gegen eine neue erfolgt.
Wie Fig. 3 zeigt, weist die Reinigungsvorrichtung 6 eine Reinigungswalze 27 und eine Reinigungslamelle 28 auf, welche in der genannten Reihenfolge nebeneinander in Drehrichtung der fotoempfindlichen Trommel 1 entlang deren Oberfläche angeordnet sind. Die Reinigungswalze 27 weist einen Schaft 27a und ein um diesen erzeugtes Reinigungselement 27b in Form eines weichen Schwammgummis auf. Das Reinigungselement 27b ist parallel zur fotoempfindlichen Trommel 1 angeordnet und berührt diese unter Druck im wesentlichen über deren gesamte Länge. Der Schaft 27a ragt beidseitig aus dem Reinigungselement 27b. Die beiden aus dem Reinigungselement 27b ragenden Enden des Schafts 27a haben einen D-förmigen Querschnitt und auf einem ist ein Zahnrad 27c und auf dem anderen ein Zapfenlager 27d angeordnet, welche mit einer D-förmigen Bohrung versehen sind und auf das jeweilige Ende des Schafts 27a passen, und die gesamte Reinigungswalze ist in der linken und der rechten Seitenplatte 11k (Fig. 27 und 31) des Abfalltonerbehälters 11a drehbar gelagert.
Wie Fig. 3 zeigt, ist die Reinigungslamelle 28 im wesentlichen ein plattenförmiges Element und parallel zur fotoempfindlichen Trommel 1 angeordnet. Die Reinigungslamelle 28 weist eine aus Metall gefertigte Stützplatte 28b und eine an diese geklebte, geschweißte oder anderweitig befestigte Gummilamelle 28a auf. Die Reinigungslamelle 28 ist leicht schräg zur fotoempfindlichen Trommel 1 angeordnet, um der Bewegung dieser entgegenzuwirken, und die Gummilamelle 28a selbst wird gegen die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 gedrückt. Die Länge der Reinigungslamelle 28 entspricht im wesentlichen der des Reinigungselements 27b der Reinigungswalze 27. Die metallische Lamellenstützplatte 28b hat einen L-förmigen Querschnitt und ist mit nicht dargestellten kleinen Schrauben am Abfalltonerbehälter 11a befestigt, wobei eine an dessen Stirnseite eingebrachte Kerbe und ein am Abfalltonerbehälter 11a angeordnetes Montageelement 11m ein genaues Positionieren der Reinigungslamelle gewährleisten.
Ein die fotoempfindliche Trommel 1 unter leichtem Druck berührendes elastisches Leitblech 29 dient dazu, den nach der Übertragung auf der fotoempfindlichen Trommel haftenden Toner durchzulassen, aber den mittels der Reinigungswalze 27 und der Reinigungslamelle 28 von der fotoempfindlichen Trommel 1 geschabten Toner zuverlässig in den Abfalltonerbehälter 11a rutschen zu lassen.
Wie bereits beschrieben, ist der Abfalltonerbehälter 11a im wesentlichen abgedichtet und nur mit einer auf die fotoempfindliche Trommel 1 gerichteten Öffnung 11n versehen. Der hintere Abschnitt des Abfalltonerbehälters 11a ist ein separater Behälter 11b. Der Innenraum des Abfalltonerbehälters 11a wird durch ein Trennelement 41 in einen bei eingesetzter Prozeßkartusche B in der Gerätehauptbaugruppe 14 oben liegenden Tonertransportabschnitt 11A und einen unten liegenden Tonerspeicherabschnitt 11B unterteilt. Das Trennelement 41 trennt den Tonertransportabschnitt 11A vom Tonerspeicherabschnitt 11B. Genauer ausgedrückt, bei eingesetzter Prozeßkartusche B ist die Trennwand 41a nach oben zur Rückseite hin, d. h. in Richtung weg von der fotoempfindlichen Trommel 1 geneigt (Fig. 3 und 44, zwischen (I) und (RO)).
Der Tonertransportabschnitt 11A weist die drei Abschnitte 11A1, 11A2 und 11A3 auf, welche die Trennwand 41b voneinander trennt. Der Raum zwischen der Rückwand 41c des Trennelements 41 und dem hinteren Behälter 11b gehört zum Tonerspeicherabschnitt 11B.
Der Tonerspeicherabschnitt 11B wird von einer Trennwand 41d in einzelne Abschnitt unterteilt. Genauer ausgedrückt, die Rückwand 41c des Trennelements 41 bewirkt ebenfalls eine Unterteilung des Tonerspeicherabschnitts 11B. Mit anderen Worten, der Tonerspeicherabschnitt 11B weist die drei Abschnitte 11B1, 11B2 und 11B3 auf, welche durch die Trennwand 41d und der Rückwand 41c voneinander getrennt werden.
Jeder der drei Tonertransportabschnitte 11A1, 11A2 und 11A3 ist mit einer entgegen Uhrzeigerrichtung um seine eigene Achse C drehenden Drehplatte 19a, 19b bzw. 19c als Tonerzuführelement (Tonertransportelement), der hintere Behälter 11b mit einer Drehplatte 19d ausgerüstet.
Bei dieser Anordnung wird der von der fotoempfindlichen Trommel 1 geschabte Toner von den Drehplatten 19a, 19b und 19c aus dem Wirkungsbereich der fotoempfindlichen Trommel 1 entfernt.
Bei dem in Fig. 31 ohne Trennelement (Fig. 3 und 44) dargestellten Tonertransportabschnitt 11A ist die Drehplatte 19 (Drehplatten 19a, 19b, 19c und 19d) in einer in die beiden Seitenplatten 41m des Trennelements 41 eingebrachten runden Bohrung 41n lose gelagert. Die Drehplatte 19 ist beidseitig abgestuft ausgeführt; die durch die runde Bohrung 41n ragende erste Verlängerung 19e ist etwas schmaler als der innerhalb des Tonertransportabschnitts 11 liegende Abschnitt, die der Verlängerung 19e folgende zweite Verlängerung 19f dient als Zentrierzapfen. Die Verlängerung 19e an der Antriebsseite ragt in einen am Antriebszahnrad 31 (31a, 31b, 31c und 31d) vorhandenen Schlitz 31s, während der Zentrierzapfen 19f in eine hinter dem Schlitz 31s ins Antriebszahnrad 31 eingebrachte Bohrung gedrückt wird. Die Verlängerung 19e an der Freilaufseite ragt in einen am Achslager 32 (32a, 32b, 32c und 32d) vorhandenen Schlitz 32s, während der Zentrierzapfen 19f in eine hinter dem Schlitz ins Achslager 32 eingebrachte Bohrung gedrückt wird.
Wenn jedes Zahnrad 31 und jedes Achslager durch die entsprechende Bohrung (Lagerbohrung) 12 (12a, 12b, 12c bzw. 12d) geschoben wird, gleitet die Verlängerung 19e der Drehplatte 19 in den entsprechenden Schlitz 31s bzw. 32s, während der Zentrierzapfen 19f in die entsprechende Bohrung 30 im Zahnrad 31 und im Achslager 32 gedrückt wird, so daß die Verlängerung 19e der Drehplatte 19 mit der Innenfläche der in der Seitenplatte 41m vorhandenen runden Bohrung 41n nicht in Berührung kommt.
An der Plattenkante jeder der Drehplatten 19a, 19b und 19c ist eine aus einem 50 um dicken elastischen Blech gefertigte Wischlamelle 17 befestigt. Um beim Drehen der Drehplatte 19 (19a, 19b und 19c) zu gewährleisten, daß die Wischlamelle sich elastisch biegt und am Trennelement 41 wischt, ist der Boden des ersten, des zweiten und des dritten Tonertransportabschnitts 11A1, 11A2 bzw. 11A3 teilweise kreisförmig gebogen ausgeführt, gekennzeichnet durch die Abschnitte 41a1, 41a2 bzw. 41a3. Der kreisförmig gebogene Abschnitt 41a1, welcher weniger als ein Viertel des Bodens des Tonertransportabschnitts 11A1 ausmacht, befindet sich ganz rechts, während die kreisförmig gebogenen Abschnitt 41a2 und 41a3, welche im wesentlichen ein Viertel des Bodens des Tonertransportabschnitts 11A2 bzw. 11A3 ausmachen, von der Mitte aus bis nahe an die Rückwand sich erstrecken.
Die Achsen der den Abfalltoner transportierenden Drehplatten 19a, 19b und 19c liegen um so weiter vom Boden entfernt, je größeren Abstand sie zur fotoempfindlichen Trommel haben.
Unterhalb der den Tonertransportabschnitt 11A unterteilenden Trennwand 41b ist eine Öffnung 41e (Tonerkanal) vorhandenen, über welche benachbarte Tonertransportabschnitt miteinander verbunden sind.
Die Trennwand 41a ist mit Öffnungen 41f1, 41f2, 41f3, 41f4 und 41f5 als Kanäle zwischen dem Tonertransportabschnitt 11A und dem Tonerspeicherabschnitt 11B versehen (Fig. 3, 44 und 45), durch welche aus dem Tonertransportabschnitt 11A Toner in den Tonerspeicherabschnitt fällt. Der Tonerspeicherabschnitt 11B ist so angeordnet, daß dieser bei eingesetzter Prozeßkartusche B unterhalb des Tonertransportabschnitts 11A liegt. Die Öffnung 41f1 befindet sich hinter dem Kamm 41g1 der Trennwand 41a, das heißt dem zwischen dem ersten und dem zweiten Tonertransportabschnitt 11A1 bzw. 11A2 liegenden Kamm (der Kamm 41g1 ist das hintere Ende des kreisförmig gebogenen Abschnitts 41a1 und befindet sich fast direkt unter der Öffnung 41e). Der in den ersten Tonertransportabschnitt 11A1 geförderte Toner fällt zuerst durch die zwischen dem Tonertransportabschnitt 11A1 und dem Tonerspeicherabschnitt 11B1 vorhandene Öffnung 41f1.
Die Öffnungen 41f2 und 41f3 sind am untersten Punkt der kreisförmig gekrümmten Abschnitte 41a2 bzw. 41a3 des zweiten bzw. dritten Tonertransportabschnitts 11A2 bzw. 11A3 vorhanden und stellen die Verbindung zum ersten bzw. zweiten Tonerspeicherabschnitt 11B2 bzw. 11B3 her. Die im zweiten Tonertransportabschnitt 11A2 vorhandene Öffnung 41ß liegt im vorderen Bereich des Tonerspeicherabschnitts 11B2, oder anders ausgedrückt, hinter dem Trennelementkamm 41g2 zwischen dem zweiten und dem dritten Tonertransportabschnitt 11A2 bzw. 11A3.
Die Öffnung 41f5 des dritten Tonertransportabschnitts 11A3 liegt an einer Stelle, an welcher der von der Wischlamelle 17 der entgegen Uhrzeigerrichtung rotierenden Drehplatt 19c entlang des kreisförmig gebogenen Abschnitts 41a3 bis zum Kamm 41g3 geschobene Abfalltoner in den dritten Tonerspeicherabschnitt 11B3 fallen kann.
Die Trennwand 41a, die Trennwand 41b, die Rückwand 41c und ein oberes Element 41r, alle vier in Fig. 3 dargestellt, sind beidseitig mit der Seitenplatte 41m verbunden, wie Fig. 31 zeigt (außer der Trennwand 41b), und bilden das Trennelement 41 für den Abfalltonerbehälter 11a. Auf das obere Element 41r wird später näher eingegangen.
Wie aus dem in Fig. 31 perspektivisch und in Explosivdarstellung gezeigten Abfalltonerbehälter 11a zu erkennen ist, wurde zwischen diesem und dem hinteren Behälter 11b eine große Öffnung gelassen. Durch diese Öffnung wird das außerhalb zusammengebaute Trennelement 41 in den Abfalltonerbehälter 11a geschoben.
An der Innenseite jeder der beiden Seitenplatten 11k des Abfalltonerbehälters 11a ist eine Führung 11o angeordnet. Die rechte und die linke Führung 11o verlaufen parallel zueinander. Beim Einschieben des Trennelements 41 in den Abfalltonerbehälter 11a greift eine an der Stirnseite unten ins Trennelement 41d geschnittene Nut 41s über die Innenführung 11o, wobei der Grund der Nut 41s auf der oberen Kante der Innenführung 11o gleitet, so daß auf diese Weise das Trennelement 41 geführt wird.
Wie Fig. 3 zeigt, kennzeichnet das Bezugszeichen 41i eine Tragplatte als integraler Bestandteil des Trennelements 41, welche parallel zum Trennelement 41d sich erstreckt. Diese Tragplatte 41i ist mit einer Positionierbohrung 41j versehen. Das Bezugszeichen 11p kennzeichnet einen Positionierzapfen als integralen Bestandteil des Abfalltonerbehälters 11a. Beim Einschieben des Trennelements 41 in den Abfalltonerbehälter 11a gleitet der mit einer Spitze versehene Positionierzapfen 11p in die Positionierbohrung 41j und führt dadurch das Trennelement 41, bis dieses an der Innenwand des Abfalltonerbehälters anliegt. In dieser Stellung schnappt ein an der oberen Wand des Trennelements 41 angeordnetes Positionierelement 41k über eine am vorderen Ende der oberen Wand 11i des Abfalltonerbehälters 11a vorhandene Kante. Dabei kommt das hinterste Ende 41v der oberen Wand des Trennelements 41 mit der Innenfläche des Abfalltonerbehälters in Berührung, wie Fig. 44 zeigt. Wie aus Fig. 31 hervorgeht, weist das Einrastpositionierelement 41k eine durch Fräsen eines im wesentlichen U-förmigen Schlitzes in den Abschnitt 41r entstandene rechteckige Lasche und eine an deren freiem Ende zu dieser abgewinkelte Klaue auf.
Jede der beiden Seitenplatten 11k des Abfalltonerbehälters 11a ist mit Bohrungen (Lagerbohrungen) 12a, 12b, 12c und 27e versehen, welche im wesentlichen auf einer geraden Linie liegen. Auch die beiden Seitenplatten des hinteren Behälters 11b sind mit einer Bohrung (Lagerbohrung) versehen, und zwar der in Fig. 42 dargestellten Bohrung 12d. Auf der Antriebsseite sind die Achslager 31j der Abtriebszahnräder 31a, 31b, 31c, 31d (31d ist nicht dargestellt) und 27c in den entsprechenden Bohrungen 12a, 12b, 12c und 27e drehbar gelagert, wobei der verzahnte Abschnitt dieser Zahnräder sich außerhalb des Abfalltonerbehälters 11a befindet. An der Freilaufseite sind die Achslager 32a, 32b, 32c, 32d (32d ist nicht dargestellt) und 27d ebenfalls in den entsprechenden Bohrungen 12a, 12b, 12c, 12d und 27e drehbar gelagert. Der in den genannten Bohrungen gelagerte Zapfen der Abtriebszahnräder 31a, 31b, 31c und 31d ist mit einem Schlitz 31s, der in den genannten Bohrungen gelagerte Zapfen der Achslager 32a, 32b, 32c und 32d mit einem Schlitz 32s versehen. Die Schlitze 31s und 32s sind in Längsrichtung der Zapfen in diese eingebracht.
Jede der beiden Seitenplatten 41m des Positionierelements 41 ist mit Bohrungen 41n für die Drehplatten 19 versehen. Nach dem Zusammenbau des Trennelements 41 sind die entsprechenden Bohrungen 41n zu den in den beiden Seitenplatten 11k des Abfalltonerbehälters 11a vorhandenen Bohrungen (Lagerbohrungen) 12a, 12b und 12c bzw. ist die entsprechende Bohrung 41n zu der in jeder der beiden Seitenplatten des hinteren Behälters 11b vorhandenen Bohrung (Lagerbohrung) 12d ausgerichtet, wobei die Drehplatten 19a, 19b, 19c und 19d die Bohrungen 41 nicht berühren. Außerdem ist jede der beiden Seitenplatten 41m mit Schlitzen versehen, wobei jeder Schlitz von der entsprechenden Bohrung 41n aus bis zu deren Oberkante reicht und somit die Bohrung öffnet. Die Breite dieser Schlitze ist etwas größer als die Dicke der Drehplatte 19 und diese Schlitze werden zum Einbau der Drehplatten benutzt.
Jede der beiden Seitenplatten 41m ist auch mit einer Positionierführung 41q versehen, welche an der Vorderkante, das heißt der zur fotoempfindlichen Trommel 1 zeigenden Kante der Seitenplatte sich befindet. Beim Zusammenbau der Prozeßkartusche B wird der Schaft 27b der Reinigungswalze in diese Führung 41q geschoben und dann das Trennelement 41 mit den eingesetzten Drehplatten 19a, 19b und 19c und der eingesetzten Reinigungswalze 27 in der in Fig. 31 angedeuteten Pfeilrichtung in den Abfalltonerbehälter 11a geschoben. Das heißt, der Zusammenbau der Prozeßkartusche B ist auf einfache Weise durchzuführen.
Wie bereits beschrieben und in Fig. 3 dargestellt, ist die Drehplatte 19d im hinteren Behälter 11b drehbar gelagert und dreht in Uhrzeigerrichtung. Beim Drehen der Drehplatte 19d in Uhrzeigerrichtung kommt die an dieser befestigte dünne, flexible Säuberungslamelle 17d zuerst mit dem transparenten Fenster 33a in Berührung, wird ausgelenkt und wischt über dessen Innenfläche, um dieses zu reinigen, so daß mittels eines Lichtstrahls L ermittelt werden kann, ob der hintere Behälter 11b mit Abfalltoner gefüllt ist. Die Säuberungslamelle 17d und die Transportlamelle 17 erstrecken sich zwischen den beiden Seitenplatten 41m.
An der Gerätehauptbaugruppe 14 ist eine Lampe 34a und ein Lichtdetektor 34b zum Erfassen des von dieser Lampe emittierten Lichts befestigt. Die aus transparentem Kunstharz gefertigten Fenster 33a und 33b sind im Strahlengang des Lichtstrahls L angeordnet. Das Fenster 33a ist in der Rückwand des hinteren Behälters 11b der Prozeßkartusche B unterhalb einem der als Handgriffe dienenden Rücksprünge 11q, das transparente Fenster 33b in der Horizontalwand des genannten Rücksprungs 11q zum Fenster 33a ausgerichtet angeordnet, um den Strahlengang für den Lichtstrahl L zu erzeugen. Die Fensterseite der Vertikalwand dieses Rücksprungs 11q ist nicht mit Rippen als Griffe versehen, um den Strahlengang L freizuhalten.
Wie aus dieser Beschreibung ersichtlich ist, sind in Transportrichtung des Toners die transparenten Fenster 33a und 33b im hinteren Teil des Tonerhauptbehälters 11a angeordnet.
Der in den Tonerspeicherabschnitt 11B3 transportierte Toner wird in diesem gesammelt und kann in diesem einen Pegel erreichen, welcher trotz Reinigen des Fensters mittels der rotierenden Drehplatte 19d den durch die Fenster 33a und 33b verlaufenden Strahlengang L blockiert. Mit anderen Worten, an diesem Punkt des Abfalltonersammelvorgangs empfängt der Lichtdetektor 34b von der Lampe 34a kein Licht mehr. Von diesem Moment an empfängt die Steuervorrichtung 131 der Prozeßkartusche ein aktives Signal L anstatt eines vom Lichtdetektor 34b beim Empfang von Licht in einem fotoelektrischen Wandlungsprozeß erzeugten aktiven Signals H. Daraufhin informiert die später detailliert beschriebene Steuervorrichtung 131 die Bedienperson über die vollständige Füllung des Abfalltonerbehälters 11a der Prozeßkartusche B. Die Rückwand 41c des Reinigungsbehälters 6a ist mit nach hinten ragenden Rippen 41u und der untere Abschnitt der Rückwand des hinteren Behälters 11b mit nach innen ragenden, D-förmigen Rippen 11b3 versehen. Diese Rippen 41u und 11b3 sind über die Behälterbreite abwechselnd und parallel zueinander angeordnet und verhindern gemeinsam ein seitliches Verschieben des Abfalltoners im Behälter. Dadurch wird ein Ablagern von Abfalltoner an den transparenten Fenstern 33a und 33b beim Entfernen der Prozeßkartusche B aus der Gerätehauptbaugruppe verhindert; mit anderen Worten, im Falle des Ablagerns von Toner am Fenster beim Entfernen der Prozeßkartusche B aus der Gerätehauptbaugruppe würde die Steuervorrichtung fälschlicherweise das vollständige Füllen des hinteren Behälters signalisieren und somit das Wiedereinsetzen der Prozeßkartusche verhindern, doch die Rippen wirken diesem Vorgang entgegen.
Die fotoempfindliche Trommel 1, die Reinigungswalze 27 und die Drehplatte 19 werden gleichzeitig in Drehung gesetzt. Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Reinigungsvorrichtung 6, der Aufbau des Antriebsmechanismus für diese Komponenten erst später beschrieben.

{Arbeitsweise der Reinigungsvorrichtung}

Die Reinigungsvorrichtung 6 schabt mit Hilfe der Reinigungswalze 27 und der Reinigungslamelle 28 den nach der Bildübertragung auf der fotoempfindlichen Trommel 1 verbliebenen Toner von dieser ab und transportiert diesen in den Abfalltonerbehälter 11a.
Wie Fig. 3 zeigt, drehen die Reinigungswalze 27 und die fotoempfindliche Trommel 1 entgegen Uhrzeigerrichtung; an der Berührungsstelle beider ist deshalb eine entgegengesetzte Bewegung beider Oberflächen zu verzeichnen. Das heißt, durch diese entgegengesetzte Bewegung reibt die Reinigungswalze 27 an der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 und schabt dabei den nach der Bildübertragung auf dieser verbliebenen Toner ab und schiebt diesen von der fotoempfindlichen Trommel 1 weg in den ersten Tonertransportabschnitt 11A1. Dieser weggeschobene Toner landet an der Abfalltonerbehälteröffnung hin gegenüber der fotoempfindlichen Trommel 1 und an der Trennwand 41a des in den Abfalltonerbehälters 11a eingesetzten Trennelements 41. Durch die Wirkung des Leitblechs 29 wird verhindert, daß der an der Öffnung 11n sich sammelnde Toner durch den zwischen diesem Blech und der fotoempfindlichen S Trommel 1 vorhandenen Spalt aus dem Abfalltonerbehälter 11a austritt. Der an der Trennwand 41a des ersten Tonertransportabschnitts 11A1 sich sammelnde Abfalltoner wird von der Wischlamelle 17 der ersten Drehplatte 19a zum zweiten Transportabschnitt 11A2 und über den Kamm 41gs bis zur Öffnung 41f1 geschoben, fällt durch diese in den ersten Tonerspeicherabschnitt 11B1 und sammelt sich an dessen Vorderseite. Durch das von der Drehplatte 19a und der Elastizität der gerade über den Kamm 41g1 gleitenden Wischlamelle 17 erzeugte und auf den Abfalltoner wirkende Moment gelangt eine geringe Menge von diesem in den zweiten Tonertransportabschnitt 11A2. Da die Trennwand 41a im zweiten Tonertransportabschnitt 11A2 vom Kamm 41g1 aus schräg nach unten auf die Öffnung 41f2 gerichtet ist, rutscht der über den Kamm 41g1 gelangte Abfalltoner in Richtung dieser Öffnung. Der in der Mitte zwischen dem Kamm 41g1 und der Öffnung 41f2 hängen bleibende und sich an dieser Stelle sammelnde Abfalltoner wird von der Wischlamelle 17 der rotierenden zweiten Drehplatte 19b durch die Öffnung 41f2 in den ersten. Tonerspeicherabschnitt 1181 gefegt.
Der durch die Öffnung 41f2 in den ersten Tonerspeicherabschnitt 11B1 fallende Abfalltoner häuft sich im wesentlichen direkt unter dieser Öffnung hügelförmig an. Wenn der im ersten Tonerspeicherabschnitt 11B1 gesammelte Abfalltoner die Öffnung 41f1 erreicht, wird weiterer von der fotoempfindlichen Trommel 1 geschabter und in den ersten Tonertransportabschnitt geschobene Abfalltoner von der Wischlamelle 17 der rotierenden ersten Drehplatte 19a durch die Öffnung 41e in den zweiten Tonertransportabschnitt 11A2 geschoben, fällt von dort durch die Öffnung 41f2 in den ersten Tonerspeicherabschnitt 11B1 und füllt den in diesem verbliebenen Raum. Bei vollständig gefülltem ersten Tonerspeicherabschnitt 11B1 ist auch die Öffnung 41f2 mit Abfalltoner gefüllt. Das heißt, der beim Reinigen der fotoempfindlichen Trommel 1 anfallende und aus dem ersten Tonertransportabschnitt 11A1 in den zweiten Tonertransportabschnitt 11A2 geschobene Abfalltoner wird von der Wischlamelle 17 der rotierenden Drehplatte 19b erfaßt und zu dem zwischen dem zweiten und dem dritten Tonertransportabschnitt 11A2 bzw. 11A3 vorhandenen Kamm 41g2 gefördert bzw. über diesen hinaus geschoben und fällt durch die näher zur fotoempfindlichen Trommel 1 liegende Öffnung 41f3 in den zweiten Tonerspeicherabschnitt 11B2. Sobald die Wischlamelle über den Kamm 41g2 gleitet, wird durch das bei der Rotation der Drehplatte 19b und der Freigabe der Wischlamelle infolge deren Elastizität erzeugte Moment eine kleine Menge Abfalltoner in den dritten Tonertransportabschnitt 11A3 geschoben.
Der in den zweiten Tonerspeicherabschnitt 11B2 fallende Abfalltoner kann sich unter der Öffnung 41f3 nicht hügelförmig anhäufen, weil diese Öffnung nahe an der den ersten Tonerspeicherabschnitt 11B1 vom zweiten Tonerspeicherabschnitt 11B2 trennenden Wand 41d vorhanden ist. Wenn der Abfalltoner in den zweiten Tonerspeicherabschnitt 12B2 fällt und in diesem gesammelt wird, entsteht durch diesen eine geneigte Fläche, welche den höchsten Punkt direkt unter der Öffnung 41f3 hat und von der fotoempfindlichen Trommel 1 weg nach hinten abfällt. Mit dem weiteren Ansammeln von Abfalltoner steigt die geneigte Fläche allmählich nach oben. Wenn die geneigte Fläche schließlich die Öffnung 41f3 erreicht, füllt diese sich mit Abfalltoner und blockiert den Tonerstrom nach unten. Weiterer durch den ersten und den zweiten Tonertransportabschnitt 11A1 bzw. 11A2 geförderter Abfalltoner wird über den zwischen dem zweiten und dem dritten Tonertransportabschnitt 11A2 bzw. 11A3 vorhandenen Kamm 41g2 und durch die Öffnung 41e in den dritten Tonertransportabschnitt 11A3 geschoben. Im dritten Tonertransportabschnitt 11A3 rutscht der Abfalltoner auf der geneigten Trennwand 41a vom Kamm 41g2 zur Öffnung 41f3, wird von der Wischlamelle 17 der rotierenden dritten Drehplatte 19c weitergeschoben, fällt durch die an der tiefsten Stelle der Trennwand 41a liegende Öffnung 41f4 in den zweiten Tonerspeicherabschnitt 1152 und wird in diesem gesammelt. Nach und nach steigt der Tonerpegel im zweiten Tonerspeicherabschnitt 11B2, bis auch die Öffnung 41f4 mit Abfalltoner gefüllt ist. Weiterer dem dritten Tonertransportabschnitt 11A3 zugeführter Abfalltoner wird von der Wischlamelle 17 der rotierenden Drehplatte 19c von dem näher zur fotoempfindlichen Trommel 1 gelegenen Kamm 41g2 auf dem kreisförmig gekrümmten Abschnitt 41a3 der Trennwand 41a zum Kamm 41g3 und über diesen geschoben. Da der Kamm 41g3 bis zur Unterkante der Öffnung 41f5 reicht, fällt der über diesen geschobene Abfalltoner in den dritten Tonerspeicherabschnitt 11B3. Die Öffnung 41f5 wirkt gleichzeitig als Toneraustragöffnung 41e, durch welche Abfalltoner aus dem dritten Tonertransportabschnitt 11A3 in den dritten Tonerspeicherabschnitt 11B3 fallen kann.
Der in den dritten Tonerspeicherabschnitt 1183 fallende Abfalltoner wird in diesem gesammelt und bildet eine Fläche, welche vom höchsten Punkt an der Rückwand 41c nach hinten geneigt ist. Die vom Abfalltoner erzeugte geneigten Fläche ist flach, wobei deren Neigungswinkel dem Tonerschüttwinkel entspricht. Der geneigte Tonerpegel steigt allmählich an, erreicht schließlich den Wischbereich der Säuberungslamelle 17d der Drehplatte 19d und wird von dieser gegen die Rückwand des dritten Tonerspeicherabschnitts 11B3 geschleudert. Die Säuberungslamelle 17d ist in radialer Richtung entsprechend lang ausgeführt, um das transparente Fenster 33a zu erreichen, dieses immer sauber und den Strahlengang L frei zu halten und auch den dieses Fenster umgebenden Bereich zu säubern. Wenn der dritte Tonerspeicherabschnitt 11B3 mit dem gegen dessen Rückwand geschleuderten Abfalltoner fast gefüllt ist, kann die Säuberungslamelle 17d der Drehplatte 19d das transparente Fenster 33a nicht mehr sauber halten. Letztendlich ist das transparente Fenster 33a vollständig mit Abfalltoner bedeckt und dadurch der Strahlengang L blockiert, so daß das von der Lampe 34a emittierte Licht den Lichtdetektor nicht erreicht. In diesem Fall sendet der Lichtdetektor ein "Nichtempfangs-Signal" an die Steuereinheit der Gerätehauptbaugruppe. Bei Empfang dieses Signals wird die Bedienperson darüber informiert, daß die Prozeßkartusche B vollständig mit Abfalltoner gefüllt ist, d. h., der Bedienperson wird der notwendige Austausch der Prozeßkartusche angezeigt. Nach Anfertigung einer bestimmten Anzahl an Kopien wird der Druckvorgang automatisch unterbrochen.

{Antriebsmechanismus für die Abfalltonertransportelemente der Prozeßkartusche}

Fig. 27 zeigt die Seitenansicht der Prozeßkartusche B bei abgenommener Zahnradabdeckung 11c (antriebsseitige Abdeckung). Fig. 24 zeigt schematisch die Schnittansicht des Antriebs der fotoempfindlichen Trommel 1 und der ersten Drehplatte 19a. Am Trommelstützzapfen 1c der fotoempfindlichen Trommel 1 ist das mit vier unter einem Winkel von 90º zueinander radial angeordneten Nuten 23a versehene Axialkuppelelement 23 befestigt. Jede dieser Nuten 23a kann den in Achsrichtung der fotoempfindlichen Trommel 1 sich erstreckenden runden Zapfen 35a aufnehmen. In der Gerätehauptbaugruppe ist ein mit diesem Zapfen 35a versehenes Axialkuppelelement 35 angeordnet. Dieser Zapfen 35a kann axial in eine dieser Nuten 23a geschoben oder aus dieser herausgezogen werden. Das Axialkuppelelement 35 ist koaxial zum Trommelstützzapfen 1c auf der Antriebswelle 36 befestigt und kann in Achsrichtung bewegt werden. Die Antriebswelle 36 ist im Rahmen 14d der Gerätehauptbaugruppe 14 drehbar gelagert und kann in Achsrichtung bewegt werden. Die Nut 23a ist so konfiguriert, daß der Zapfen 35a sich in Achsrichtung frei in dieser bewegen kann; diese Nut hat z. B. eine gleichmäßige Breite.
Wie bereits beschrieben, greift ein Ende der ersten Drehplatte 19a in den am Antriebszahnrad 31a vorhandenen Schlitz 31s, während der Zapfen 31j des Antriebszahnrads 31a in der in der Seitenplatte 11k des Abfalltonerbehälters 11a vorhandenen Bohrung drehbar gelagert ist. Die Stirnfläche des Antriebszahnrads 31 ist mit vier plattenförmigen Rippen versehen, welche radial sich erstreckend ein Kreuz bilden und die Hälfte 31a1 einer Kupplung darstellen, die in die kreuzförmig konfigurierte Gegenhälfte 37 dieser Kupplung greift. Die Kupplungshälfte 37 ist an der im Rahmen 14d der Gerätehauptbaugruppe 14 drehbar gelagerten und in Achsrichtung beweglichen Antriebswelle 37a befestigt. Die beiden Kupplungshälften 31a1 und 37 werden durch die in der Seitenplatte 50a vorhandene und zur Vertiefung 51a der Führungsbahn 51 ausgerichtete Durchgangsbohrung 50c miteinander in Eingriff gebracht. Die in der Gerätehuptbaugruppe 14 angeordneten Antriebswellen 36 und 37a für die fotoempfindliche Trommel 1 bzw. die Abfalltonertransportvorrichtung 44 werden von nicht dargestellten Federn in die in Fig. 24 angedeutete Richtung (I) gedrückt und von Freigabevorrichtung, auf deren Beschreibung verzichtet wird, in die Gegenrichtung zur Richtung (I) gezogen. Die Kupplung 37 ist als Zweizinken- oder Vierzinkengabel ausgeführt.
Wie Fig. 27 zeigt, überträgt die Kupplungshälfte 31a1 über die Zwischenzahnräder 38a und 38b die Antriebskraft auf das Reinigungswalzenzahnrad 27c bzw. das Antriebszahnrad 31b. Das Zahnrad 31b überträgt die Antriebskraft über das Zwischenzahnrad 38c auf das Antriebszahnrad 31c. Das Antriebszahnrad 31c wiederum überträgt die Antriebskraft über die miteinander in Eingriff stehenden Zwischenzahnräder 38d und 38e auf das Antriebszahnrad 31d.
Wie Fig. 43 zeigt, passen die an der Innenseite der Zahnradabdeckung 11c angeordneten Dübel 11c1-11c3 in die Aufnahmebohrung des Reinigungswalzenzahnrades 27 bzw. des entsprechenden Antriebszahnrades 31b und 31c. Die Dübel 11c2 und 11c3 sind abgestuft ausgeführt, um eine axiale Bewegung der Antriebszahnräder 31b und 31c zu verhindern. Die Zwischenzahnräder 38a-38e sind auf dem entsprechenden aus der Innenwand der Seitenplatte 11k des Abfalltonerbehälters 11a ragenden Zapfen 11k1 (Fig. 4) drehbar gelagert. Diese Zapfen 11k1 werden beim Zusammenbau der Prozeßkartusche B von der entsprechenden Bohrung in der Zahnradabdeckung 11c aufgenommen. Das an der mit der Säuberungslamelle 17d bestückten Drehplatte 19d befestigte Antriebszahnrad 31d ist auf dem entsprechenden aus der Innenwand der Zahnradabdeckung 11c ragenden zylindrischen Zapfen 11c7 drehbar gelagert.
Beim Einsetzen der auf der Kartuschenführung 50 positionierten Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe 14 wird das an der Antriebswelle 36 befestigte Axialkuppelelement 35 mit dem Axialkuppelelement 23 und die an der Antriebswelle 37a befestigte Kupplungshälfte 37 mit der anderen Kupplungshälfte 31a1 in Eingriff gebracht, wodurch die Antriebskraft von der Gerätehauptbaugruppe 14 auf die fotoempfindliche Trommel 1 und das Antriebszahnrad 31 unabhängig voneinander übertragen werden kann (Fig. 24).
Zum Transportieren des mittels der Reinigungswalze 27 und der Reinigungslamelle 28 der Reinigungsvorrichtung 6 von der fotoempfindlichen Trommel 1 geschabte Resttoners, genauer gesagt Abfalltoners in drei Schritten in die drei Tonerspeicherabschnitte 11B1-11B des Abfalltonerbehälters 11a wird die von einer nicht dargestellten Antriebsquelle der Gerätehauptbaugruppe 14 erzeugte Antriebskraft über die Kupplungshälfte 37 auf das Antriebszahnrad 31a übertragen.
Bei der beschriebenen Anordnung wird das Reinigungswalzenzahnrad 27c über das Zwischenzahnrad 38a vom Antriebszahnrad 31a in die Richtung in Drehung gesetzt, in welche auch die fotoempfindliche Trommel 1 dreht. Das Antriebszahnrad 31a setzt über die Zwischenzahnräder 38b, 38c, 38d und 38e auch die Antriebszahnräder 31b, 31c bzw. 31d in Drehung, wobei die Drehrichtung der Antriebszahnräder 31a-31c der des Reinigungswalzenzahnrades 27c entspricht, während das Antriebszahnrad 31d in entgegengesetzte Richtung dreht.
Die beschriebene Prozeßkartusche weist folgende Elemente auf:
eine elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel 1,
ein Reinigungselement (z. B. eine Reinigungswalze 27 und/oder eine Reinigungslamelle 28) zum Entfernen des auf der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 verbliebenen Toners,
eine Ladewalze 2c zum Laden der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 durch Berührung derselben,
fotoempfindlichen Trommel 1 durch Berührung derselben,
Tonertransportelemente (z. B. Drehplatten) 19a-19d, welche in Tonertransportrichtung angeordnet sind und den mittels des genannten Reinigungselements 27, 28 von der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 entfernten Toner abtransportieren,
einen Tonertransportabschnitt 11A, in welchem von den genannten Tonertransportelementen der Toner weitertransportiert wird,
mehrere Trennwände 41b, welche in Tonertransportrichtung angeordnet sind und den Innenraum des Tonertransportabschnitts unterteilen, wobei jede dieser Trennwände 41b mit einer als Tonertransportkanal dienenden Öffnung versehen ist,
einen Tonerspeicherabschnitt 11B zum Speichern des von der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 entfernten Toners, welcher in Tonertransportrichtung in mehrere Abschnitte unterteilt ist bei eingesetzter Prozeßkartusche B in der Gerätehauptbaugruppe 14 des elektrofotografischen Bilderzeugungsgerätes unterhalb des Tonertransportabschnitts sich befindet,
mehrere Öffnungen (z. B. Aufnahmeöffnungen) 41f1-41f5, welche in Tonertransportrichtung angeordnet sind und durch welche der von den Tonertransportelementen 19a-19d im Tonertransportabschnitt transportierte Toner in den Tonerspeicherabschnitt fällt,
einen in Transportrichtung hinten angeordneten Toneraufnahmeabschnitt (z. B. dritter Tonerspeicherabschnitt),
eine erste und eine zweite Lichtdurchlaßöffnung 33a bzw. 33b, durch welche die Gerätehauptbaugruppe 14 des Bilderzeugungsgerätes das vollständige Füllen des hinteren Tonerspeicherabschnitts 1B3 bei eingesetzter Prozeßkartusche B erfaßt,
ein Antriebskraftaufnahmeelement (z. B. Kuppelelement) 23 zur Aufnahme der von der Gerätehauptbaugruppe 14 erzeugten Antriebskraft und Übertragen dieser auf die elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel 1 bei eingesetzter Prozeßkartusche B und
eine Antriebskraftaufnahmeeinheit (z. B. Kuppelelement) 44 zur Aufnahme der von der Gerätehauptbaugruppe 14 erzeugten Antriebskraft und Übertragen dieser auf die drehbaren Tonertransportelemente 19a-19d bei eingesetzter Prozeßkartusche B.
Die beschriebene Prozeßkartusche B weist außerdem folgende Abschnitt und Elemente auf:
einen Kartuschenrahmen 11,
eine elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel 1,
ein Ladeelement (z. B. Ladewalze) 2c zum Laden der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1,
ein Reinigungselement (z. B. Reinigungswalze 27 oder Reinigungslamelle 28) zum Entfernen des auf der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 verbliebenen Toners,
ein Tonertransportelement (z. B. Rotationselement 19a- 19d) zum Abtransportieren des mittels des Reinigungselementes von der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 entfernten Toners,
ein erstes Positionierelement (z. B. Zapfen) 11h, welches als integraler Bestandteil des Kartuschenrahmens 11 koaxial zur elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel nach außen gerichtet aus diesem ragt und zum Positionieren der Prozeßkartusche B in der Gerätehauptbaugruppe 14 von dem an dieser angeordneten Positionierelement (z. B. Einklinkelement) 14c aufgenommen wird,
ein zweites Positionierelement (z. B. Zapfen) 11Z, welches als integraler Bestandteil des Kartuschenrahmens 11 koaxial zur elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel nach außen gerichtet aus diesem ragt und zum Positionieren der Prozeßkartusche B in der Gerätehauptbaugruppe 14 von dem an dieser angeordneten Positionierelement (z. B. Einklinkelement) 14c aufgenommen wird,
ein Antriebskraftaufnahmeelement (z. B. Kuppelelement) 23, welches koaxial zur elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 über das erste Positionierelement 11h ragend angeordnet ist und die von der Gerätehauptbaugruppe 14 erzeugte Antriebskraft aufnimmt und diese auf die elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel 1 der eingesetzten Prozeßkartusche B überträgt,
ein Antriebskraftaufnahmeelement 31, welches in Längsrichtung der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel an der gleichen Seite des Kartuschenrahmens wie das Antriebskraftaufnahmeelement 23 angeordnet ist und bei eingesetzter Prozeßkartusche die von der Gerätehauptbaugruppe 14 erzeugte Antriebskraft aufnimmt und auf die Tonertransportelemente 19a-19d überträgt,
ein kreisförmiges Element (zylindrischer Hohlzapfen) 45, welches als integraler Bestandteil des Kartuschenrahmens 11 aus diesem ragt und über die Antriebskraftaufnahmeeinheit 44 sich erstreckt,
wobei die äußerste Kante des Antriebskraftaufnahmeelements 23 weiter als die äußerste Kante des Antriebskraftaufnahmeelements 31 aus dem Kartuschenrahmen 11 ragt, in Einsetzrichtung der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe 14 das Antriebskraftaufnahmeelement zum Drehen der fotoempfindlichen Trommel vor dem Antriebskraftaufnahmeelement zum Drehen der Tonertransportelemente angeordnet ist und die Kartuscheneinsetzrichtung die Achsrichtung der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel kreuzt.
So ragt die äußerste Kante des Antriebskraftaufnahmeelements für die Trommel z. B. um etwa 1,0-5,0 mm über die des Antriebskraftaufnahmeelements für die Transportelemente.
Anzumerken ist, daß der Kartuschenrahmen 14a aus einem Plastmaterial wie Polystyrol, ABS-Kunstharz, Polykarbonat, Polyäthylen, Polypropylen oder einem ähnlichen Material gefertigt ist.

{Verfahren zum Zusammenbau der Reinigungsvorrichtung}

Nachfolgend wird der Zusammenbau der genannten Reinigungsvorrichtung 6 beschrieben.
Wie Fig. 31 zeigt, wird zuerst die Welle 27a der Reinigungswalze 27 in die in der Seitenplatte 41m des Trennelements 41 vorhandene, im wesentlichen U-förmige Positionierführung 41q geschoben. Die Breite der Positionierführung 41q ist kleiner als der Durchmesser der Reinigungswalzenwelle 27a, ausgenommen deren hinterstes Ende, um für die Reinigungswalzenwelle 27a einen Lossitz zu gewährleisten.
Anschließend werden die Drehplatten 19a, 19b und 19c in die entsprechende Bohrung 41n durch den zu dieser führenden Schlitz 41P gelegt und anschließend wird das so komplettierte Trennelement 41 in den Abfalltonerbehälter 11a geschoben.
Als nächstes werden das Zapfenlager 27d und das Antriebszahnrad 27c für die Reinigungswalze 27 an der entsprechenden Seite in den Abfalltonerbehälter 11a eingesetzt.
In diesem Zustand wird die Lage der Reinigungswalze 27 im Abfalltonerbehälter 11a nur vorübergehend vom Trennelement 41 fixiert, ist aber im wesentlichen koaxial zum Zapfenlager 27d und zum Zahnrad 27c ausgerichtet und ermöglicht ein leichtes Aufschieben dieser beiden Konstruktionsteile auf die Welle 27a der Reinigungswalze 27.
Durch das Befestigen des Zapfenlagers 27d und des Zahnrades 27c auf der Reinigungswalzenwelle 27a ist die Reinigungswalze 27 im Abfalltonerbehälter 11a richtig positioniert und in diesem Zustand drückt die fotoempfindliche Trommel 1 gegen die Reinigungswalze 27, wodurch die Reinigungswalzenachse 27a mit einem Teil der Positionierführung 41q des Trennelements 41 in Berührung kommt. Diese Konstruktion verhindert das Durchbiegen der Reinigungswalze 27, ohne daß der Durchmesser der Reinigungswalzenwelle 27a vergrößert werden muß.
Als nächstes werden der runde Zapfen 11a1 und der quadratische Zapfen 11a2 am Abfalltonerbehälter ha in die entsprechende am hinteren Behälter 11b vorhandenen Bohrung 11b1 bzw. 11b2 gedrückt und der Flansch des Abfalltonerbehälters 11a und der des hinteren Behälter 11b durch Ultraschallschweißen miteinander verbunden.
Dann werden die fotoempfindliche Trommel 1, die Ladevorrichtung 2 und die Reinigungslamelle 28 in den Abfalltonerbehälter 11a eingesetzt und nach dem Anbringen der Abdeckung 11g für die Ladevorrichtung schließlich die Zahnradabdeckung 11c und die Abdeckung 11b mit Schrauben an der entsprechenden Seite des Abfalltonerbehälters 11a befestigt.
Nachfolgend wird in Verbindung mit Fig. 28 die zweite Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 6 gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben. In der Reinigungsvorrichtung 6 wird mittels der Reinigungslamelle 28 der auf der fotoempfindlichen Trommel 1 verbliebene Toner von dieser entfernt und dieser Abfalltoner im Abfalltonerbehälter 11a gesammelt. Der von der fotoempfindlichen Trommel 1 entfernte Abfalltoner gelangt zuerst durch die neben der fotoempfindlichen Trommel 1 gelegene Öffnung 11n des ersten Tonertransportabschnitts 11A1 in diesen. An der Unterkante der Öffnung 11n ist ein die fotoempfindlichen Trommel 1 unter einem bestimmten Winkel und einem bestimmten Druck berührendes Leitblech 29 befestigt. Der nach der Übertragung auf der fotoempfindlichen Trommel 1 verbliebene Toner gleitet unter diesem Leitblech 29 durch und gelangt zum ersten Tonertransportabschnitt 11A1. In diesem wird mittels der Reinigungslamelle 28 der Toner von der fotoempfindlichen Trommel 1 geschabt und gesammelt, ohne daß dieser durch den zwischen dem Leitblech 29 und der fotoempfindlichen Trommel 1 vorhandenen Spalt nach unten fällt. Im ersten Tonertransportabschnitt 11A1 rotiert die mit der Wischlamelle 17 versehene Drehplatte 19, auf die in Fig. 28 dargestellte Schnittansicht gesehen, entgegen Uhrzeigerrichtung. Durch die von einer nicht dargestellten Antriebswelle direkt in Drehung gesetzte Drehplatte wird die Wischlamelle nach hinten und oben gedrückt und der Abfalltoner von dieser tiefer in den ersten Tonertransportabschnitt 11A1 geschoben. Etwa in der Mitte des Abfalltonerbehälters 11a ist eine Trennwand 41a angeordnet, welche diesen in einen Tonertransportabschnitt 11A und einen Tonerspeicherabschnitt 11B1 unterteilt. Die vertikal sich erstreckende Trennwand 41a ist mit einer Öffnung 41f1 versehen, durch welche der von der Wischlamelle 17 in den Tonertransportabschnitt 11A2 geschobene Abfalltoner in den Tonerspeicherabschnitt 11B gedrückt wird. Die Trennwand 41a bildet den Boden beider Tonertransportabschnitte 11A1 und 11A2. Von der zur fotoempfindlichen Trommel 1 gerichteten Seite aus erstreckt der Boden des Tonertransportabschnitts 11A2 sich leicht nach oben geneigt nach hinten. Dadurch kann in Breitenrichtung die Öffnung 41f annähernd in der Mitte und vertikal etwas oberhalb der Mitte des Tonerspeicherabschnitts 11B in die Trennwand 41a eingebracht werden und der durch diese geschobene Abfalltoner sich gleichmäßig verteilen, so daß weniger toter Raum entsteht. Die Öffnung 41f befindet sich oberhalb der Mitte des Abfalltonerbehälters 11a, so daß auch im Falle des senkrechten Haltens der aus der Gerätehauptbaugruppe 14 entfernten Prozeßkartusche B mit der zur fotoempfindlichen Trommel 1 gerichteten Seite nach unten zeigend kein Abfalltoner aus dem Tonerspeicherabschnitt 11B in den Tonertransportabschnitt 11A2 zurück gelangt. Dadurch wird der Abfalltoner auch von der trommelseitigen Öffnung im Tonertransportabschnitt 11A1 und deren näheren Umgebung ferngehalten und somit von diesem kein Druck auf diesen Bereich ausgeübt. Durch diese Konstruktion wird eine optimale Reinigungswirkung der Reinigungsvorrichtung 6 bis zum Erreichen der Lebensdauer der fotoempfindlichen Trommel 1 gewährleistet.
Nachfolgend wird die dritte Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 6 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Beschreibung erfolgt nur für den Teil, welcher die dritte Ausführungsform und die zweite Ausführungsform voneinander unterscheidet.
Wie Fig. 29 zeigt, ist die den Tonertransportabschnitt des Abfalltonerbehälters 11a unterteilende Trennwand 41a mit den drei Öffnungen 41f1, 41f2 und 41B versehen. Die Länge dieser Öffnungen entspricht im wesentlichen der Länge der Reinigungslamelle 17. Der von der Wischlamelle 17 in den Tonertransportabschnitt 11A2 geschobene Abfalltoner fällt zunächst durch die erste Öffnung 41f1 in den Tonerspeicherabschnitt 11B und wird in diesem gesammelt. Wenn der Pegel des im Tonerspeicherabschnitt 11B gesammelten Toners die erste Öffnung 41f1 erreicht hat, wird der in den Tonertransportabschnitt 11A2 transportierte Abfalltoner über diese nun gefüllte Öffnung weiter nach hinten geschoben. Dort fällt dieser durch die zweite Öffnung 41f2 in den Tonerspeicherabschnitt 11B und wird unter dieser in gleicher Weise wie unter der ersten Öffnung 41f1 gesammelt. Wenn der Pegel des im Tonerspeicherabschnitt 11B gesammelten Abfalltoners auch die Öffnung 41f2 erreicht hat, wird der weiterhin, in den Tonertransportabschnitt 11A2 transportierte Abfalltoner über die nun auch gefüllte Öffnung 41f2 bis zur dritten Öffnung 41f3 geschoben und fällt durch diese in den Tonerspeicherabschnitt 11B. Bei einer solchen Anordnung kann der Abfalltoner in Schritten von dem näher zur fotoempfindlichen Trommel 1 gelegenen Bereich des Tonerspeicherabschnitts über dessen Mitte nach hinten transportiert werden, so daß dieser im wesentlichen gleichmäßig über den gesamten Tonerspeicherabschnitt 1B verteilt in diesem gespeichert wird. Dadurch bleibt weniger toter Raum in diesem. Auch bei dieser Anordnung kann nur eine kleine Abfalltonermenge im Tonertransportabschnitt 11A1 verbleiben. Dadurch kann auch bei längerer Lebensdauer eines später verwendeten fotoempfindlichen Elements eine gleichmäßige Reinigungsleistung der Reinigungsvorrichtung 6 bis zum Erreichen dieser längeren Lebensdauer gewährleistet und der Bedienperson die Wartung des Gerätes erleichtert werden.
Nachfolgend wird in Verbindung mit Fig. 30 die vierte Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 6 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Auch bei dieser Ausführungsform werden nur die Unterschiede zwischen dieser und der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Wie Fig. 30 zeigt, sind die Tonertransportabschnitte 11A1 und 11A2 mit einer Drehplatte 19a bzw. 19b bestückt, an welchen eine Wischlamelle 17 als Tonertransportelement befestigt ist. Die Drehplatte 19a wird auf gleiche Weise wie die in Fig. 29 dargestellte Drehplatte 19a von einer nicht dargestellten Antriebswelle in Drehung gesetzt. Die Drehplatte 19b wird ebenfalls von der genannten Antriebswelle, jedoch über eine Zahnradgruppe angetrieben und dreht deshalb wie die Drehplatte 19a entgegen Uhrzeigerrichtung. Von der fotoempfindlichen Trommel 1 aus gesehen sind die beiden Drehplatten 19a und 19b in der genannten Reihenfolge hintereinander angeordnet, wobei die Mitte der Drehplatte 1% höher liegt als die der Drehplatte 19a. Mit anderen Worten, bei dieser Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung 6 ist der Abfalltonerbehälter so konstruiert, daß der Abfalltoner zunächst von der ersten Drehplatte 19a in die mit der zweiten Drehplatte 19b bestückte Kammer transportiert und dann von der zweiten Drehplatte 19b weiter nach hinten in den höher gelegenen Bereich geschoben wird. Bei dieser Anordnung der beiden Tonertransportabschnitte 11A1 und 11A2 wird die Kapazität des Tonertransportabschnitts 11A vergrößert, wodurch im Tonertransportabschnitt 11A1 neben der fotoempfindlichen Trommel 1 Abfalltoner sich nicht so einfach absetzen kann. Das ermöglicht die Beibehaltung einer stabilen Reinigungsleistung über die gesamte Lebensdauer der fotoempfindlichen Trommel 1. Die durch Unterteilung des Tonerspeicherabschnitts 11B in den ersten Tonerspeicherabschnitt 11B1 und den zweiten Tonerspeicherabschnitt 11B2 mittels der Trennwand 41d erzielten Effekte sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform. Anzumerken ist, daß diese Ausführungsform so modifiziert werden kann, wie Fig. 46 zeigt, indem die Unterteilung des Tonerspeicherabschnitts 11B mittels der Trennwand 41d nicht vorgenommen wird.
Wie aus den Beschreibungen hervorgeht, ist in der Prozeßkartusche, welche eine extrem viele Druckvorgänge durchführende fotoempfindliche Trommel und eine Reinigungsvorrichtung für diese aufweist, ein Trennelement angeordnet, welches den Abfalltonerbehälter der für die fotoempfindliche Trommel verwendeten Reinigungsvorrichtung in einen oberen Abschnitt als Tonertransportabschnitt und einen unteren Abschnitt als Tonerspeicherabschnitt unterteilt, in Tonertransportrichtung den Tonerspeicherabschnitt in zwei oder mehr kleinere miteinander verbundene Abschnitte unterteilt oder in Tonertransportrichtung den Tonertransportabschnitt in zwei oder mehr kleinere Abschnitte unterteilt, in welchen Drehplatten als Tonertransportelemente rotieren. Selbst wenn zeitlich gesehen in der Mitte eines Bilderzeugungsvorgangs aus Wartungsgründen die Prozeßkartusche aus dem Gerät entfernt, auf irgendeine Weise bewegt und wieder ins Gerät eingesetzt wird, tritt eine Verschiebung des von der fotoempfindlichen Trommel 1 entfernten und in den Abfalltonerbehälter nach hinten transportierten Toners zurück zu der neben der fotoempfindlichen Trommel 1 vorhandenen Öffnung und zu dem diese umgebenden Bereich nicht ein. Demzufolge bleibt diese Öffnung und der diese umgebende Bereich immer sauber, so daß das Austreten von Abfalltoner aus dieser verhindert werden kann. Das ermöglicht eine lange Betriebszeit des Gerätes.
Das Trennelement, welches den Tonertransportabschnitt des Abfalltonerbehälters in eine obere und eine untere Hälfte unterteilt, ist mit mehreren Öffnungen versehen, welche in Längsrichtung im wesentlichen die gleiche Größe haben, wobei die Öffnungen, durch welche der Abfalltoner vom Tonertransportabschnitt zum Tonerspeicherabschnitt transportiert wird, an verschiedenen Stellen vorgesehen werden können. Dadurch kann im Vergleich zu einem Trennelement mit nur einer einzigen Öffnung der Abfalltoner gleichmäßiger im Tonerspeicherabschnitt gesammelt werden. Das führt auch zu einer Verringerung des toten Raums und ermöglicht effizienteres Speichern von Abfalltoner in einem Tonerspeicherabschnitt mit begrenzter Speicherkapazität.
Der von einem Trennelement in eine obere und eine untere Hälfte getrennte Abfalltonerbehälter ist auch mit zwei paarig angeordneten transparenten Fenstern als Teil eines Erfassungssystems (zum Erfassen der vollständigen Befüllung des Tonerspeicherabschnitts) versehen, welche im hintersten Teil des von einem Trennelement in eine obere und eine untere Hälfte geteilten Abfalltonerbehälters angeordnet sind, und einer im Tonnerspeicherabschnitt angeordneten Planierlamelle zur Erzeugung eines gleichmäßigen Tonerpegels bestückt. Dadurch wird ein Fehlfunktionieren der Vorrichtung zum Erfassen der vollständigen Befüllung des Tonerspeicherabschnitts infolge Verschmutzung der beiden Fenster durch Abfalltoner bei noch reichlich vorhandenem Speicherraum verhindert und die Genauigkeit des Erfassens der vollständigen Befüllung des Tonerspeicherabschnitts verbessert.
Die Drehrichtung der Planierlamelle wurde so gewählt, daß zum Erfassen der vollständigen Befüllung des Tonerspeicherabschnitts der an die transparenten Fenster geschleuderte Abfalltoner von diesen entfernt wird. Das heißt, es bleibt erst dann Abfalltoner an den Fenstern und an dem diese umgebenden Bereich haften, wenn der Tonerspeicherabschnitt vollständig mit Abfalltoner gefüllt ist, so daß ein Fehlfunktionieren der Erfassungsvorrichtung infolge Verschmutzung der beiden Fenster durch Abfalltoner trotz Verfügbarkeit von genügendem Speicherraum verhindert und die Genauigkeit des Erfassens der vollständigen Befüllung des Tonerspeicherabschnitts verbessert werden kann.
Das den Innenraum des Abfalltonerbehälters horizontal in den Tonertransportabschnitt und den Tonerspeicherabschnitt unterteilende Trennelement und das Gehäuse des Abfalltonerbehälters sind separat gefertigte Bauteile, wobei die Tragplatte 41i des Trennelements mit Einsetzführungen, d. h. mit Bohrungen zur Aufnahme der am Behältergehäuse angeordneten Positionierzapfen 11p versehen ist. Dadurch ist der Behälter nicht kompliziert konfiguriert und bietet einen großen konstruktiven Spielraum. Außerdem erleichtert die in die Rückplatte des Trennelements eingebrachte Einsetzführung das genaue Positionieren des Trennelements im Abfalltonerbehälter 11a, verbessert die Zusammenbaueffektivität und verringert die Anzahl möglicher Zusammenbaufehler.
Das separat gefertigte Trennelement des Abfalltonerbehälters ist so konfiguriert, daß die Lage der Antriebswelle der Tonertransportdrehplatte vorrübergehend in diesem fixiert und die Drehplatte mit dem Positioniermechanismus gekoppelt wird, bevor das Einsetzendes Trennelements ins Gehäuse des Abfalltonerbehälters erfolgt. Das heißt, mit dem exakten Fixieren der Lage des Trennelements im Abfalltonerbehältergehäuse wird die Drehplatte automatisch und exakt in diesem fixiert. Durch das auf diese Weise durchgeführte einfache und exakte Einsetzen der Drehplatte in das Abfalltonerbehältergehäuse wird die Zusammenbaueffektivität verbessert.
Das separat vom Abfalltonerbehältergehäuse gefertigte Trennelement ist so konfiguriert, daß es die Welleposition der für die fotoempfindliche Trommel verwendete Reinigungswalze vorübergehend fixiert und die Reinigungswalze eingebaut wird, bevor das Einsetzen des Trennelements in das Abfalltonerbehältergehäuse erfolgt. Dadurch wird die im Trennelement eingebaute Reinigungswalze beim Einsetzen des Trennelements in das Abfalltonerbehältergehäuse und nach dem exakten Positionieren desselben automatisch und exakt in diesem positioniert. Dieser einfache und sichere Einbau der Reinigungswalze verbessert die Zusammenbaueffektivität.
Das separat vom Abfalltonerbehältergehäuse gefertigte Trennelement ist so konstruiert, daß es die Position der Reinigungswalze zur fotoempfindlichen Trommel zwecks Durchführung des Reinigens derselben fixiert. Dieses Fixieren gewährleistet die Beibehaltung eines Druckes zwischen der Reinigungswalze und der fotoempfindlichen Trommel. Diese Konstruktion macht ein zusätzliches Element zum Positionieren der Reinigungswalze nicht erforderlich und trägt dadurch zur Verringerung der Anzahl an Einzelelementen und zur Vereinfachung des Gerätes bei.

{Aufbau der elektrischen Anschlußleiste}

Nachfolgend wird in Verbindung mit den Fig. 10-12, 20 und 22-24 der Aufbau und die Anordnung der Anschlußleiste zum elektrischen Koppeln der in die Gerätehauptbaugruppe 14 eingesetzten Prozeßkartusche B an diese detailliert beschrieben.
Wie diese Figuren zeigen, ist die Prozeßkartusche B mit zahlreichen elektrischen Anschlußkontakten versehen und zwar mit: (1) einem am freilaufseitigen Ende der Trommelstützwelle stirnseitig an diesem angeordneten, die fotoempfindliche Trommel 1 über die Gerätehauptbaugruppe 14 erdenden Kontakt 61, (2) einem mit der Metallwelle der Ladewalze 2c gekoppelten elektrisch leitenden Kontakt 63 zum Übertragung der von der Gerätehauptbaugruppe 14 erzeugten Speisespannung an die Ladewalze 2c und (3) einer Steckdose 71, über welche die für die Prozeßkartusche B erforderlichen Daten von der Gerätehauptbaugruppe 14 an den Kartuschenspeicher gesendet und in diesem gespeichert werden.
Der genannte Erdungskontakt 61 wird von der Stirnseite des im Kartuschenrahmen 11 drehbar gelagerten Wellenzapfens 1e der fotoempfindlichen Trommel 1 gebildet und berührt den in Achslinie zur fotoempfindlichen Trommel in der Gerätehauptbaugruppe angeordneten metallischen Erdungskontakt 62.
Die Stirnseite des als Erdungskontakt 61 dienenden Wellenzapfens 11e liegt in der Mitte der zylindrischen Führung 11Z, welche nicht auf der mit dem Positionierzapfen 11h versehenen Stirnseite des Kartuschenrahmens 11a, sondern an dessen anderer Stirnseite angeordnet ist, und kann beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Kartuschenführung 50, beim Entfernen der Prozeßkartusche aus dieser oder beim Transport der ausgebauten Prozeßkartusche deshalb nicht beschädigt werden.
Beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe 14 oder Entfernen der Prozeßkartusche B aus dieser werden die zylindrische Führung 11Z und das Axialkuppelelement 23 in der Kartuschenführung 50 geführt. Das Positionierelement 11h und die Führung 11Z sind integrale Bestandteile des aus Plastmaterial hergestellten Kartuschenrahmens 11 und dienen als Lagerstellen für die fotoempfindliche Trommel 1. Der Durchmesser der Führung 11Z und der des Axialkuppelelements 23 sind etwas kleiner als der Durchmesser des Positionierelements 11h.
Wie aus der in Fig. 20 dargestellten Längsschnittansicht der fotoempfindlichen Trommel 1 und der in Fig. 21(a) dargestellten, in Richtung C (Fig. 20) gesehenen Schnittansicht hervorgeht, ist im Aluminiumzylinder 1c ein diesen und die Trommelstützwelle 1e (Erdungskontakt) elastisch berührende abgewinkelte Erdungsplatte 1f angeordnet.
Die Erdungsplatte 1f weist aus dieser ragende, den Aluminiumzylinder berührende Zungen 1h mit einer runden Kante auf. Beidseitig zu diesen sind Nuten 1g in die Erdungsplatte 1f geschnitten. Im ausgebauten Zustand ist der über die Spitze der, beiden Zungen 1h dieser Erdungsplatte 1f gemessene Durchmesser etwas größer als der Innendurchmesser des Aluminiumzylinders 1c.
Die Erdungsplatte 1f weist auch eine Durchgangsbohrung 1j zum Durchschieben der Trommelstützwelle 1e und eine bis etwa zur Mitte der Durchgangsbohrung 1j und somit zur Mitte der Trommelstützwelle 1e ragende elastische Zunge 1k auf. Die Spitze 1k1 dieser Zunge 1k ist abgewinkelt und bildet den eigentlichen Kontaktabschnitt.
Die Erdungsplatte 1f ist am freilaufseitigen Trommelflansch 1b angeschweißt oder auf andere Weise an diesem befestigt, während die Befestigung des Trommelflansches am Ende des Aluminiumzylinders 1c durch Bördeln, Kleben oder auf andere Weise erfolgt. Im eingebauten Zustand dringt die Spitze der Zungen 1h in den Aluminiumzylinder 1c und stellt damit eine feste Verbindung zu diesem her. Der antriebsseitige Trommelflansch 1a ist am anderen Ende des Aluminiumzylinders 1c befestigt. Beim Durchschieben der Trommelstützwelle 1e durch den am Aluminiumzylinder befestigten Flansch 1b legt der eigentliche Kontaktabschnitt 1k1 der elastischen Zunge 1k sich gegen deren Stirnseite.
Die Erdungsplatte 1f ist aus einem elektrisch leitenden, elastischen Material, z. B. nichtrostendem Stahl, Phosphorbronze oder Berylliumbronze gefertigt und stellt die elektrische Verbindung zwischen dem Aluminiumzylinder 1c und der Trommelstützwelle 1e (Erdungsanschluß 61) her.
Wie die Fig. 10 und 11 zeigen, ist der Ladekontakt 63a an der Oberseite 11g1 der zum Kartuschenrahmen 11 gehörenden Ladevorrichtungsabdeckung 11g freigelegt. Die Ladevorrichtungsabdeckung 11g hat in Längsrichtung gesehen einen trapezförmigen Querschnitt und die Oberseite des Ladekontaktes 63a verläuft im wesentlichen bündig zur Oberseite 11g1 der Ladevorrichtungsabdeckung 11g.
Wie aus der in Fig. 3 dargestellten Schnittansicht der Prozeßkartusche B hervorgeht, weist die Ladevorrichtungsabdeckung 11g einen nach innen ragenden Haken 11g2 auf, welcher integraler Bestandteil derselben ist. Die trommelseitig zuerst nach oben, dann in der Zeichnung nach links abgewinkelte und somit einen Raum 11t bildende obere Wand 11a des Abfalltonerbehälters 11a ragt in den von der Ladungsvorrichtungsabdeckung 11g umgebenen Raum. Der horizontal abgewinkelte Abschnitt ist mit einer Verankerungsbohrung 11u für den an der Ladungsvorrichtungsabdeckung 11g vorhandenen Haken 11g2 versehen. Diese Verankerungsbohrung 11u befindet sich direkt über dem Einrastpositionierelement 41k, welches ein Herausrutschen des Trennelements 41 aus dem Gehäuse des Abfalltonerbehälters 11a verhindert, so daß zum Herausziehen des Trennelements 41 aus dem Abfalltonerbehältergehäuse nur ein Schraubenzieher durch die Verankerungsbohrung 11u geführt und das Einrastpositionierelement 41k nach unten gedrückt werden braucht. Beide Stirnplatten der Ladevorrichtungsabdeckung 11g sind mit zwei nicht dargestellten Dübeln versehen, welche in die an der Innenwand der Zahnradabdeckung 11c und der Seitenabdeckung 11f vorhandene runde Blindbohrung 11c5 und rechteckige Blindbohrung 11c6 geschoben werden (in Fig. 43 ist nur die mit diesen Bohrungen versehene Zahnradabdeckung 11c dargestellt, die mit den gleichen Bohrungen versehene Seitenabdeckung jedoch nicht).
Details des Ladekontaktes 63a sind aus der in den Fig. 22 und 23 dargestellten Lagerung der Ladewalze 2c ersichtlich.
Der Abfalltonerbehälter 11a ist mit einer Lagerführung 11i als Teil des Ladevorrichtungsstützabschnitts 11e versehen, welcher wiederum zu der an beiden Stirnseiten nach oben ragenden, über der fotoempfindlichen Trommel 1 liegenden Wand 11s gehört. Die Lagerführung 11i ist integraler Bestandteil des gegossenen Trommelstützabschnitts 11d. Dessen Querschnitt parallel zur Seitenwand des Abfalltonerbehälters 11a wird in Richtung weg von der fotoempfindlichen Trommel 1 schmaler und dessen Kontur geht in die der Ladevorrichtungsabdeckung 11g über. Der im rechten Winkel zum Trapez verlaufende obere Abschnitt der Lagerführung 11i ist rechteckig ausgeführt und bildet den Stützabschnitt 11v für den Ladekontakt. An der Freilaufseite ist der obere Abschnitt (nicht dargestellt) der Lagerführung 11i mit einer Vertiefung versehen und der Ladekontakt 63 ist am stirnseitigen Ende der Lagerführung 11i angeordnet.
Der Ladekontakt 63 ist ein stirnseitig abgewinkelter Metallstreifen aus nichtrostendem Stahl, Phosphorbronze oder Berylliumbronze. Am Stützabschnitt 11v für den Ladekontakt 63 ist ein nach oben sich erstreckender, zur Aufnahmebohrung für den Ladekontakt 63 ausgerichteter Vorsprung 11v1 vorhanden. Der Stützabschnitt 11v für den Ladekontakt ist mit einem in Längsrichtung nach außen sich erstreckenden Dübel 11v2 und einem vom Druckfedersitz 26 desselben nach unten sich erstreckenden Dübel 11v3 versehen.
Der Ladekontakt 63 weist eine an der Stirnseite im wesentlichen in deren Mitte seitlich mit Schlitzen 63 versehene Verankerungsbohrung 63c auf. Die oberhalb der Verankerungsbohrung 63c liegende Hälfte des Ladekontaktes 63 ist über die Kontur des Stützabschnitts 11v und die des Vorsprungs 11v1 gebogen und der über den Vorsprung 11v1 gebogene Abschnitt bildet die Kontaktstelle 63a. Die unterhalb der Verankerungsbohrung liegende Hälfte des Ladekontaktes 63 ist über die Kontur des Stützabschnitts 11v gebogen und erstreckt sich über dessen gesamten Boden. An diesem Ende ist der Ladekontakt 63 mit einer Bohrung 63d versehen. Die erwähnten Dübel 11v2 und 11v3 werden in die Verankerungsbohrung 63c bzw. die Bohrung 63d gedrückt, um den Ladekontakt 63 am Stützabschnitt 11v zu befestigen.
Die Druckfeder 26 ist in einen federnden Abschnitt 26a und einen von der obersten Windung des Abschnitts 26a diagonal nach unten sich erstreckenden und gegen die Ladewalzenwelle 2a drückenden Kontaktabschnitt 26b unterteilt. Der Kontaktabschnitt 26b erstreckt sich zunächst bis über den Berührungspunkt mit der Ladewalzenwelle 2a, dann abgewinkelt entlang der Lagerführung 11i und erneut abgewinkelt von der Lagerführung 11i weg. An der Freilaufseite ist die Feder 26, welche gegen die Ladewalzenwelle 2c und somit die Ladewalze gegen die fotoempfindliche Trommel 1 drückt, auf den Abschnitt 26a reduziert.
Wenn der im wesentlichen U-förmige Ladekontakt 63 mit seinen beiden durch die Elastizität weit geöffneten Schenkeln auf den Stützabschnitt 11i gedrückt wird, dringt der Dübel 11v2 über die gesamte Länge in die Verankerungsbohrung 63c, wodurch, wiederum durch die Elastizität des Ladekontaktes 63 bedingt, der eigentliche Kontaktabschnitt 63a über den oberen Vorsprung 11v1 und die Bohrung 63d über den Dübel 11v3 gestülpt wird, so daß diese Konstruktion das Befestigen des Ladekontaktes 63 am Abfalltonerbehälter 11a auf einfache Weise ermöglicht.
Die eigentliche Kontaktfläche 63a ist in der Richtung, d. h. in horizontaler Richtung, in welcher die Kartuschenführung 50 in die Gerätehauptbaugruppe 14 eingesetzt wird, vom hinteren zum vorderen Ende geneigt angeordnet und berührt beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe 14 den an der letztgenannten angeordneten, durch die Feder 64a nach unten gedrückten Kontaktstift 64. Eine in der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordnete und von dieser gesteuerte Spannungsquelle speist über den Kontaktstift 64, den Ladekontakt 63 und den Abschnitt 26b der Kontaktfeder 26 die Ladewalze 2c mit einer überlagerten Gleichspannung/Wechselspannung, durch welche die fotoempfindliche Schicht, d. h. die Oberflächenschicht der fotoempfindlichen Trommel 1 gleichmäßig geladen wird. Mit anderen Worten, sobald der Ladekontaktfläche 63a den an der Gerätehauptbaugruppe angeordneten Kontaktstift 64 berührt, werden von der Gerätehauptbaugruppe eine Gleichspannung und eine Wechselspannung einander überlagert auf die Ladewalze 2c übertragen.

{Prozeßkartuschenspeicher}

Bei einem Bilderzeugungsgerät dieser Ausführungsform wird die Prozeßkartusche B vollständig ausgetauscht, wenn deren Komponenten verschlissen sind. Das Austauschen der Prozeßkartusche B erfolgt auf die Weise, daß mit einem einzigen Handgriff die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes geöffnet, die verschlissene Prozeßkartusche aus dieser entfernt und eine neue Prozeßkartusche B in diese eingesetzt wird. Mit anderen Worten, dieser Austausch kann auf einfache Weise von der Bedienperson vorgenommen werden, so daß das Bilderzeugungsgerät praktisch wartungsfrei betrieben werden kann.
Um den Stand der Technik eines Bilderzeugungsgerätes und somit dessen Ausnutzungsgrad zu verbessern, besteht die Möglichkeit, dieses um die nachfolgend beschriebenen Elemente zu ergänzen und dieses weitere Vorgänge durchführen zu lassen.
(1) Die Prozeßkartusche wird mit einer elektronischen Vorrichtung, z. B. einem elektronischen Speicher ausgerüstet, in welchem die während deren Herstellung und/oder Handling gesammelten Daten gespeichert werden und aus welchem diese bei Verwendung der Prozeßkartusche vom Bilderzeugungsgerät abgerufen werden können, um unter den für die Prozeßkartusche günstigsten Bedingungen Bilder zu erzeugen.
(2) Die Anzahl an Bilderzeugungszyklen oder die kumulative Zeit bei jedem Vorgang wird im Speicher jeder Prozeßkartusche gespeichert, um den Nutzer über die kumulative Betriebszeit jeder Prozeßkartusche zu informieren.
(3) Die diagnostischen Daten für die Gerätehauptbaugruppe werden in dem in jeder Prozeßkartusche eingebauten Speicher gespeichert, auf welche im Falle des Auftretens einer Anomalie oder für eine anstehende Wartung eine Dienstleistungsfirma zurückgreifen kann; jede Prozeßkartusche wird entsprechend ausgerüstet, um eine Störungssuchefunktion durchführen zu können.
Um einem Bilderzeugungsgerät diese Eigenschaften zu verleihen, wird eine Einheit, z. B. eine in dessen Hauptbaugruppe austauschbar einzusetzende Prozeßkartusche eine elektronische Vorrichtung, d. h. ein Schlafspeicher in Form eines EPROM oder eines ähnlichen Bauelements installiert.
Fig. 39 zeigt im Blockschaltbild die Steuerung des Bilderzeugungsgerätes und der Prozeßkartusche gemäß dieser Ausführungsform. In Fig. 39 ist nur die allgemeine Steuerung dargestellt, auf die Darstellung der Antriebssteuerung wurde verzichtet. Zuerst wird die Grundsteuerung eines Bilderzeugungsgerätes beschrieben.
In Fig. 39 sind die mit der elektronischen Vorrichtung bestückten Abschnitte der Gerätehauptbaugruppe durch eine Doppelpunkt-Kettenlinie 130 gekennzeichnet. Die Steuervorrichtung (Mikroprozessoreinheit, MPE) 131 hat Berechnungsfunktion, Speicherfunktion, Zeitangabefunktion und Eingang-Ausgang-Funktion und ist im allgemeinen eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder eine ähnliche Schaltung. An diese Steuervorrichtung 131 sind ein Steuerblock 132 für den Hauptmotor, ein Steuerblock 133a für die Primärladespannung und den Primärladestrom, ein Steuerblock 133b für die Entwickelspannung, ein Steuerblock 133c für die Primär- und die Sekundärübertragungsspannung und ein Steuerblock für den Scanner angeschlossen und diese Einheiten werden gemäß den in der Steuervorrichtung 131 gespeicherten Programmen gesteuert.
Die zu einer Sensorschaltergruppe 137 zusammengefaßten Sensoren sind an verschiedenen Stellen in der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordnet. Der Ausgang der Sensorschaltergruppe 137 wird zur Steuervorrichtung 131 übertragen, so daß über jede Druckfolge der Betriebszustand jedes Abschnitts überwacht werden kann. An die Steuervorrichtung 131 ist auch eine Formatiereinheit 134 angeschlossen. Die Formatiereinheit 134 ist eine Vorrichtung, welche den Signalfluß zwischen dem Eingangs-/Ausgangskanal jeder peripheren Einheit und der Steuervorrichtung 131 steuert, die Druckformate speichert und die Druckformate in Bilddaten umwandelt. Mit anderen Worten, die Formatiereinheit 134 ist eine Vorverarbeitungseinheit für die Steuervorrichtung 131.
Wie aus Fig. 39 hervorgeht, definiert der durch eine Doppelpunkt-Kettenlinie gekennzeichnete Abschnitt B' die in der Prozeßkartusche B installierten Einheiten. Beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe 14 werden die Schaltung der Steuervorrichtung und die Schaltung der in der Prozeßkartusche B installierten Einheiten B' mit einem Eingabe/Ausgabe-Koppler 149 (Steckverbindungen 71 und 72) gekoppelt, während die zur Steuervorrichtung gehörende Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 148 (E/A-Kanal) über den Eingabe/Ausgabe-Koppler 149 mit der zur Prozeßkartusche B gehörenden Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 144 (E/A-Kanal) gekoppelt wird, wodurch die Steuervorrichtung 131 die in der Speichereinheit 142 gespeicherten Daten sperren kann.
Nachfolgend werden die Daten 143, welche in der in der Prozeßkartusche B installierten Speichereinheit 142 gespeichert werden, näher beschrieben.
In der Speichereinheit 112 in Form eines EPROM oder eines ähnlichen Bauteils werden die Anzahl der von der fotoemofindlichen Trommel 1 durchgeführten Umdrehungen 143a (kumulativ) und die Zeitdauer (kumulativ), in welcher die fotoempfindliche Trommel 1 von der Ladewalze 2c im Ladezustand gehalten wird, gespeichert. Aus diesen Daten kann die verbleibende Standzeit der fotoempfindlichen Trommel berechnet werden. In der Speichereinheit 142 wird auch die Bezugsgröße 143c für das vollständige Füllen des Tonerspeicherabschnitts 11B (11B3) mit Abfalltoner gespeichert. Anzumerken ist, daß diese Bezugsgröße durch das vom geräteseitigen Lichtdetektor 34b gesendete Signal zur Steuervorrichtung (MPE) 131 übertragen und dann über die Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 148 und den E/A-Koppler in der Speichereinheit 142 gespeichert wird.
An der Steuerung ist auch eine Warnvorrichtung 138 und eine Aufforderungsvorrichtung 139 beteiligt, wobei erstere anspricht, wenn die Anzahl der Trommeldrehungen 143a und die Zeitdauer 143b, in welcher die fotoempfindliche Trommel 1 von der Ladewalze 2c im Ladezustand gehalten wird, einen ersten vorgegebenen Wert erreicht, während die letztere die Erhöhung dieses ersten Wertes auf einen zweiten vorgegebenen Wert anzeigt.
Auf ähnliche Weise wird von der Steuervorrichtung (MPE) 131 bei Empfang des vom Lichtdetektor 34b gegebenen Signals über die vollständige Befüllung des Abfalltonerbehälters die Warnvorrichtung 138 aktiviert, um den erforderlichen Austausch der Prozeßkartusche anzuzeigen. Auch wenn die Anzahl an Bilderzeugungsvorgängen einen vorgegebenen Wert erreicht, wird von der Warnvorrichtung 138 der erforderliche Austausch der Prozeßkartusche angezeigt.
Nach erfolgter Anzeige des erforderlichen Austauschs der Prozeßkartusche durch die Aufforderungsvorrichtung 139 verhindert die Steuervorrichtung (MPE) 131 die Fortsetzung der Bilderzeugung. Das ist erforderlich, um die Erzeugung fehlerhafter Bilder zu vermeiden.
Wie bereits beschrieben, werden in der Speichereinheit 142 der Prozeßkartusche B die genannten vielfältigen Daten gespeichert, so daß selbst beim Entfernen der Prozeßkartusche B aus der Hauptbaugruppe 14 eines Bilderzeugungsgerätes und Wiedereinsetzen dieser Kartusche in die Gerätehauptbaugruppe 14 eines anderen oder desselben Bilderzeugungsgerätes deren Status exakt an diese gesendet wird.
Bei dieser Ausführungsform wird als Speichereinheit 142 ein EPROM verwendet. Um die Anzahl an verfolgbaren Kontaktmängeln zu verringern, wird ein Serienkanals als Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 144 verwendet, über welchen die Eingabe- /Ausgabedaten zwischen der in der Gerätehauptbaugruppe 14 installierten Steuervorrichtung 131 und der in der Prozeßkartusche B installierten Recheneinheit 141 gegenseitig ausgetauscht werden.
Der erwähnte Abschnitt B', welcher die in der Prozeßkartusche B installierte Steuerschaltung definiert, ist eine integrierte Schaltung und Bestandteil der an dieser angeordneten Steckverbindung 71.
Bei der beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Prozeßkartusche mit einer elektronischen Vorrichtung, z. B. mit einem Halbleiterspeicher bestückt, in welchem die prozeßkartuschenseitig und die gerätehauptbaugruppenseitig ermittelten Daten gespeichert werden, so daß von der Steuervorrichtung 131 der Status der eingesetzten Prozeßkartusche erkannt werden kann. Zur Übermittlung von Informationen an den Halbleiterspeicher oder zum Entnehmen von Informationen aus diesem ist die Prozeßkartusche B mit einer Anschlußleiste 71 und die Gerätehauptbaugruppe mit einer Anschlußleiste 72 ausgerüstet.
Wie aus dieser Beschreibung hervorgeht, wird beim Einsetzen einer Prozeßkartusche in die Hauptbaugruppe des Bilderzeugungsgerätes diese um die Achse der fotoempfindlichen Trommel geschwenkt und dabei die kartuschenseitige Anschlußleiste sicher mit der geräteseitigen Anschlußleiste gekoppelt.
Diese Anschlußleiste verhindert auch eine Beeinflussung der Kapazität des Abfalltonerbehälters. Das wird durch Anordnen der kartuschenseitigen Anschlußleiste an der Seitenplatte des Abfalltonerbehälters gewährleistet.
Das Erden der Prozeßkartusche erfolgt von allen elektrischen Kopplungsvorgängen zuerst, um den Halbleiterspeicher vor Beschädigungen zu schützen. Das wird erreicht durch Anordnen des Erdungskontaktes an einem Ende der Achse, um welche die Prozeßkartusche beim Einsetzen geschwenkt wird.
Auch ein Beschädigen des Halbleiterspeichers während des Einbaus oder infolge einer Berührung durch die Bedienperson wird verhindert. Das wird durch eine an der Seitenplatte des Abfalltonerbehälters befestigte Abdeckung gewährleistet, welche die mit dem Halbleiterspeicher bestückte Anschlußleiste abdeckt. Durch Anordnen der mit einem Halbleiterspeicher bestückten Anschlußleiste an der Seitenplatte des Abfalltonerbehälters kann auch ein Montagefehler verhindert werden.
Fig. 12 zeigt in perspektivischer Darstellung die Rückseite und die Antriebsseite einer umgedrehten Prozeßkartusche B. Die Anschlußleiste 71 ist mit einer elektronischen Vorrichtung in Form eines Halbleiterspeichers bestückt. Um zwischen diesem Halbleiterspeicher und der Gerätehauptbaugruppe das Austauschen von Eingangs-/Ausgangs-Daten zu ermöglichen, werden die kartuschenseitige Anschlußleiste 71 und die in den Fig. 32-34 dargestellte hauptbaugruppenseitige Anschlußleiste schon nach dem Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Kartuschenführung 50 miteinander verbunden, d. h., noch bevor die Kartuschenführung 50 in die Gerätehauptbaugruppe 14 geschoben wird.
Die Anschlußleiste 71 ist auf der antriebsseitigen Seitenplatte der Prozeßkartusche B angeordnet, wobei der freiliegende Kontakt 73 nach unten zeigt. Um diese Anordnung realisieren zu können, ist die Seitenplatte 11k des Abfalltonerbehälters 11a mit einer nach außen ragenden Anschlußplatte 11w versehen.
Nachfolgend wird die Anschlußleiste 71 der Prozeßkartusche B beschrieben.
Die Anschlußleiste 71 weist eine elektronische Vorrichtung B' in Form eines RAM oder Schlafspeichers auf, welcher die zur gewünschten Bilderzeugung erforderlichen Informationen vorab und die während der Bilderzeugung erhalten Daten speichern kann. Diese Informationen und Daten werden zwischen der Prozeßkartusche B und der Gerätehauptbaugruppe 14 bereits beim Einsetzen der Prozeßkartusche B ausgetauscht, damit die Steuervorrichtung 131 deren momentanen Zustand erfaßt.
Wie Fig. 33 zeigt, ist die Anschlußleiste 71 so konfiguriert, daß die gewünschte Verbindung zwischen dieser und der in Fig. 34 dargestellten gerätehauptbaugruppenseitigen Anschlußleiste 72 durch das beim Schwenken der Prozeßkartusche infolge Eigengewicht um die Drehachse der fotoempfindlichen Trommel 1 entstehende Moment hergestellt wird.
Nachfolgend wird beschrieben, an welcher Stelle die Anschlußleiste 71 angeordnet ist.
Wie Fig. 35 zeigt, ist die Anschlußleiste 71 an der Seitenplatte 11k des Abfalltonerbehälters 11a befestigt, wobei der mit dem gerätehauptbaugruppenseitigen Kontakt in Berührung kommende Kontakt 73 nach unten zeigt. Genauer ausgedrückt, die Anschlußleiste 71 ist an der Außenfläche der Seitenplatte 11k befestigt, deren Ebene sich im wesentlichen mit der des Trommelstützabschnitts 11d des Abfalltonerbehälters 11a deckt. Dadurch kann die Anschlußleiste 71 ohne Verringerung der Kapazität des Abfalltonerbehälters 11a an dieser befestigt und beim Einsetzen der Prozeßkartusche B durch deren Schwenkbewegung mit der Anschlußleiste 72 verbunden werden.
Da nach dem Befestigen der Anschlußleiste 71 an der Seitenplatte 11k des Abfalltonerbehälters 11a diese von der Seitenabdeckung 11f bedeckt wird, ist es der Bedienperson kaum möglich, diese zu berühren. Dadurch kann die elektronische Vorrichtung B' in Form des Halbleiterspeichers nicht statisch aufgeladen oder einem anderen Einfluß unterzogen werden.
Wie Fig. 34 zeigt, wird die Anschlußleiste 71 mit der an der Gerätehauptbaugruppe angeordneten Anschlußleiste gekoppelt, wenn die letztgenannte in den Innenraum der Seitenabdeckung 11f dringt.
Nachfolgend wird detailliert beschrieben, auf welche Weise das Koppeln der beiden Anschlußleisten 71 und 72 miteinander erfolgt.
Wie Fig. 33 zeigt, gehört zu der in der Anschlußleiste 71 vorhandenen Kontaktgruppe 73 der am nächsten zur Achse der fotoempfindlichen Trommel 1 gelegene Erdungskontakt 73a. Durch diese Anordnung des Erdungskontaktes 73a wird gesichert, daß dieser als erster die Verbindung zur Gerätehauptbaugruppe 14 herstellt, wenn das Schwenken der in diese eingesetzte Prozeßkartusche B um das Positionierelement 11h erfolgt.
Dadurch wird der Speicher vor Zerstörung geschützt. Wenn der Erdungskontaktstift 72a um die Größe L1 länger als die anderen Kontaktstifte 73 ausgeführt wird und dadurch über diese ragt, ist ein noch besserer Schutz des Speichers zu verzeichnen.
Nachfolgend wird detailliert beschrieben, auf welche Weise das Befestigen der Anschlußleiste 71 am Abfalltonerbehälter 12a erfolgt. Die Befestigungsplatte 11w für die Anschlußleiste 71 ist in Fig. 38 gestrichelt dargestellt und deren Einbaurichtung durch den Pfeil D gekennzeichnet. Fig. 38 zeigt diese Befestigungsplatte in perspektivischer Darstellung. Der Querschnitt der Befestigungsplatte 11w ist bezüglich der beiden zum Anschrauben der Anschlußleiste 71 verwendeten Anzapfbohrungen 1c symmetrisch, ausgenommen die vorhandene Rippe, zur Bohrung 71b, in welche die Anschlußleiste 71 eingesetzt wird, zum Hauptbefestigungsabschnitt 71a und Bohrungen 71d für kleine Schrauben, welche zur entsprechenden Anzapfbohrung 71c ausgerichtet sind. Die Rippe 71e ist in der Kontakteinsetzöffnung 71b angeordnet und erstreckt sich in die gleiche Richtung wie die beiden Anzapfbohrungen 71c und in gerader Linie zu diesen. Wie aus den in den Fig. 36 und 37 dargestellten Schnittansichten der Befestigungsplatte 11w hervorgeht, ist die Anschlußleiste 71 mit einem Vorsprung 71f versehen. Fig. 36 zeigt das korrekte Einsetzen der Anschlußleiste 71 in die befestigungsplatte 11w. Sollte versucht werden, das Einsetzen auf die in Fig. 37 dargestellte Weise, daß heißt bei entgegengesetzter Stellung des Vorsprungs 71f vorzunehmen, kommt dieser mit der Rippe 71e in Berührung und verhindert den Einsetzvorgang.
Diese Konstruktion gewährleistet die Herstellung einer sicheren Verbindung der beiden Anschlußleisten miteinander, wenn die in die Gerätehauptbaugruppe 14 geschobene Prozeßkartusche B um die Achse der fotoempfindlichen Trommel 1 geschwenkt wird. Da bei dieser Konstruktion die kartuschenseitige Anschlußleiste 71 an der Seitenplatte 11k des Abfalltonerbehälters 11a befestigt ist, bedingt dieses keine Verringerung der Kapazität des Abfalltonerbehälters 11a.
Da die Anschlußleiste 71 nach dem Befestigen an der Seitenplatte 11k des Abfalltonerbehälters 11a von der Seitenabdeckung 11f bedeckt wird, kann die Bedienperson mit dem Halbleierspeicher oder anderen Stellen in dessen Umgebung nicht in Berührung kommen.
Um die Anschlußleiste 71 korrekt in die Aufnahmebohrung 71b der Befestigungsplatte 11w einsetzen zu können, muß der an dieser vorhandene Vorsprung 71f in die Stellung gebracht werden, welche eine Berührung zwischen diesem und der in der Aufnahmebohrung 71b vorhandenen Rippe 71e verhindert.
Die beschriebene Prozeßkartusche weist folgende Elemente auf:
eine elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel 1, eine die elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel 1 berührende und diese ladende Ladewalze 2c, welche von dem bei eingesetzter Prozeßkartusche oben liegenden Kartuschenrahmenabschnitt 11g (z. B. Ladevorrichtungsabdeckung) bedeckt wird,
ein Reinigungselement (z. B. Reinigungswalze 27 und/oder Reinigungslamelle 28) zum Entfernen des auf der fotoempfindlichen Trommel 1 verbliebenen Toners,
einen Toneraufnahmeabschnitt 11B zum Speichern des mittels des Reinigungselements 27, 28 von der fotoempfindlichen Trommel 1 entfernten Toners,
ein Rotationselement (z. B. Wellenkuppelelement) 23, welches an einer Stirnseite der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel koaxial zu dieser angeordnet ist und bei eingesetzter Prozeßkartusche die Antriebskraft von der Gerätehauptbaugruppe auf die fotoempfindliche Trommel überträgt und diese in Drehung setzt,
ein Speicherelement (z. B. Speichervorrichtung) 142 zum Speichern der Zeitdauer des von der Ladewalze durchgeführten Ladevorgangs und der Anzahl der von der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel durchgeführten Umdrehungen,
einen Erdungskontakt 61, welcher an der anderen Stirnseite der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel koaxial zu dieser angeordnet ist und diese bei eingesetzter Prozeßkartusche über die Gerätehauptbaugruppe erdet,
einen Ladekontakt 63a, welcher an der Antriebsseite der Prozeßkartusche im wesentlichen an der Oberseite des Kartuschenrahmenabschnitts 11g1 angeordnet ist und bei eingesetzter Prozeßkartusche die von der Gerätehauptbaugruppe erzeugte Ladespannung auf die Ladewalze überträgt,
eine Anschlußleiste 71 mit mehreren Kontakten, welche bei eingesetzter Prozeßkartusche die elektrische Verbindung zwischen dieser und der Gerätehauptbaugruppe herstellt und die Übertragung der im Speicherelement 142 gespeicherten Informationen zur Gerätehauptbaugruppe ermöglicht, wobei diese Anschlußleiste an einer Stirnseite des Toneraufnahmeabschnitts 11B außen an diesem angeordnet und bei eingesetzter Prozeßkartusche nach unten gerichtet ist.
Die beschriebene Prozeßkartusche weist folgendes auf:
einen Kartuschenrahmen 11,
eine elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel 1,
eine die elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel 1 berührende und diese ladende Ladewalze 2c,
ein Reinigungselement (z. B. Reinigungswalze 27 und/oder Reinigungslamelle 28) zum Entfernen des auf der fotoempfindlichen Trommel 1 verbliebenen Toners,
einen Toneraufnahmeabschnitt 11B zum Speichern des mittels des Reinigungselements 27, 28 von der fotoempfindlichen Trommel 1 entfernten Toners,
ein Speicherelement (z. B. Speichervorrichtung) 142 zum Speichern der Zeitdauer des von der Ladewalze durchgeführten Ladevorgangs und der Anzahl der von der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel durchgeführten Umdrehungen,
ein Positionierelement (z. B. Zapfen) 11h, welches an beiden Stirnseiten des Kartuschenrahmens 11 aus diesem ragt und koaxial zur fotoempfindlichen Trommel angeordnet ist und bei eingesetzter Prozeßkartusche von dem an der Gerätehauptbaugruppe angeordneten Positionierelement (U-förmiges Element) 52 aufgenommen wird, um die Prozeßkartusche korrekt in der Gerätehauptbaugruppe 14 zu positionieren,
einen Erdungskontakt 61, welcher an der anderen Stirnseite der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel koaxial zu dieser angeordnet ist und diese bei eingesetzter Prozeßkartusche über die Gerätehauptbaugruppe erdet,
eine Anschlußleiste 71 mit mehreren Kontaktstiften 73, welche im wesentlichen im rechten Winkel zur Längsrichtung der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 an einer Stirnseite des Toneraufnahmeabschnitts 11B außen an diesem angeordnet ist und bei eingesetzter Prozeßkartusche die elektrische Verbindung zwischen dieser und der Gerätehauptbaugruppe 14 herstellt und die Übertragung der im Speicherelement 142 gespeicherten Informationen zur Gerätehauptbaugruppe ermöglicht, wobei die Anschlußleiste 71 bei eingesetzter Prozeßkartusche nach unten zeigt, der Kontaktstift 73a der Kontaktgruppe 73 der am nächsten zur fotoempfindlichen Trommel gelegene ist und über die anderen Kontakte ragt und beim Schwenken der eingesetzten Prozeßkartusche um das Positionierelement 11h den Erdungskontakt 72a der an der Gerätehauptbaugruppe angeordneten Kontaktgruppe 72 berührt, bevor die Verbindung zwischen den übrigen Kontakte 73 und den entsprechenden Kontakten 72 hergestellt wird.
Bei dies Ausführungsform ragt der Erdungskontakt 73a um etwa 1,0-2 mm (L1) über die anderen Kontakte 73.

{Farbdichteeinstellung am Gerät}

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Dichte und der Farbton jeder Grundfarbe eines auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugten Bildes von der Steuervorrichtung 131 vorgegeben. Genauer ausgedrückt, auf der fotoempfindlichen Trommel 1 wird für jede Grundfarbe ein Testmuster entwickelt und dann die Dichte des Testmusters ermittelt. Die Testmusterdichte wird von der Steuervorrichtung 131 zum Einstellen verwendet.
Wie Fig. 40 zeigt, ist der das Oberflächenpotential der fotoempfindlichen Trommel nach der Primärübertragung erfassende Detektor 91 über den Oberflächenpotentialdetektor 94 (Potentiometer) an der Steuervorrichtung 131 angeschlossen. Das Bezugszeichen 93 kennzeichnet eine Musterleseeinheit, welche das Testmuster 92, d. h. das auf der fotoempfindlichen Trommel mit einer der Entwickelvorrichtungen 4Y, 4M, 4C und Bk erzeugte Tonerbild liest. Die Musterleseeinheit 93 weist einen Lesesensor 93a und eine Lampe 93b auf. Der Lesesensor 93a ist ein Lichtempfänger in Form eines Ladungsspeicherbausteins. Die Lampe 93b projiziert das vom Testmuster 92 reflektierte Licht auf den Lichtempfänger 93a. Das vom Lesesensor 93a gelesene Testmuster 92 wird von einer Dichteumwandlungsschaltung 95 in Dichtesignale umgewandelt, welche zur Steuervorrichtung 131 gesendet werden.
Die erfaßte Tonerdichte wird von der Steuervorrichtung 131 verarbeitet und zur Steuerung der Bilderzeugungsvorrichtung, genauer ausgedrückt zur Steuerung des Potentialpegels, der Tonerdichte gemäß Nachschlagtabelle, des Übertragungsstrompegels und weitere Parameter verwendet.
Wie die in Fig. 12 perspektivisch dargestellte umgedrehte Prozeßkartusche zeigt, ist die Musterleseeinheit 93 der rechteckigen, die fotoempfindliche Trommel 1 freilegende Öffnung 11x gegenüber angeordnet. Die Öffnung 11x befindet sich in einem Wandabschnitt 11y, welcher von der Stelle aus, an der das Leitblech 29 am Abfalltonerbehälter 11a angeklebt ist, nach unten (in Fig. 12 nach oben) in Richtung fotoempfindliche Trommel 1 zeigt.
Fig. 47 zeigt ein Beispiel des Kartuschenrahmens, in welchem anstatt der rechteckigen Öffnung ein Aussparung 11x1 als Belichtungsbereich dient.
Fig. 41 zeigt die Vertikalschnittansicht des Bilderzeugungsgerätes A, besonders den Abschnitt, in welchem die Musterleseeinheit 93 angeordnet ist.
Wie aus Fig. 41 geht hervorgeht, ist die Musterleseeinheit 93 an der Bodenplatte 58 der Kartuschenführung 50 befestigt, welche zum Einschieben der Prozeßkartusche in der angedeuteten Pfeilrichtung in die Gerätehauptbaugruppe 14 und zum Entfernen dieser in entgegengesetzter Richtung aus der Gerätehauptbaugruppe 14 verwendet wird.
Die Lampe 93b der Musterleseeinheit 93 emittiert Licht auf die fotoempfindliche Trommel 1. Der Lesesensor 93a ist entsprechend angeordnet, um das von der Lampe 93b emittierte und von der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 reflektierte Licht zu empfangen. Sowohl das von der Lampe 93b emittierte als auch das von der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 reflektierte Licht passieren die gleiche Öffnung 11x. Diese Öffnung 11x ist in Drehrichtung der fotoempfindlichen Trommel 1 aufwärtsseitig angeordnet.
Das Testmuster 92 ist ein Tonerbild, welches von einer der vier Entwickelvorrichtungen 4Y, 4M, 4C und 4Bk auf gleiche Weise wie das Zieltonerbild auf der von der Ladevorrichtung 2 gleichmäßig geladenen fotoempfindlichen Trommel erzeugt wird, doch wenn das Testmustertonerbild in den Bereich gelangt, in welchem die Übertragungseinheit 5 angeordnet ist, befindet die Druckwalze 5j sich in der unteren Stellung, so daß die zwischen der Antriebswalze 5b und der Leerlaufwalze 5d sich erstreckende Länge des Zwischenübertragungsbandes 5a leicht durchhängt und somit ein schmaler Spalt zwischen dieser und der fotoempfindlichen Trommel 1 gebildet wird. Das diesen Spalt passierende Testmuster 92 wird von der Musterleseeinheit 93 gelesen, passiert den Spalt zwischen der fotoempfindlichen Trommel 1 und dem Leitblech 29 und wird von der Reinigungswalze 27 und der Reinigungslamelle 28 wieder von der fotoempfindlichen Trommel 1 entfernt. Anstatt die Druckwalze 5j in die untere Stellung zu bringen, kann an die Leerlaufwalze 5d eine Spannung mit der Polarität der des Testmusters 92 gelegt werden, damit dieses die Übertragungsstation passiert.
Da, wie bereits beschrieben, die Öffnung 11x zur Farbdichtebestimmung unmittelbar vor dem Leitblech 29 vorhanden ist, wird die Testmusterleseeinheit 93 weder von den Bewegungen der Ladevorrichtung 2 (Ladewalze 2c), der Entwickelvorrichtung 4 und der Übertragungseinheit 5 bezüglich der fotoempfindlichen Trommel 1 noch durch die Lage des Belichtungsfensters beeinflußt.
Da die Öffnung 11x für die Farbdichtebestimmung eines Tonerbildes über die Länge der fotoempfindlichen Trommel 1 in etwa in deren Mitte vorhanden ist, kann die durchschnittliche Farbdichte ermittelt werden.
Das Bezugszeichen 11y kennzeichnet die Öffnung für eine Lehre. Zum Ankleben des Leitbleches 29 an den Kartuschenrahmen 11 wird die Lehre durch diese Öffnung 11y geschoben, um den Kartuschenrahmen elastisch etwas von der fotoempfindlichen Trommel 1 wegzudrücken und beim Klebvorgang keine freien Klebstellen entstehen zu lassen.
Die beschriebene Prozeßkartusche weist folgendes auf:
einen Kartuschenrahmen 11,
eine elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel 1,
ein Antriebskraftaufnahmeelement 23, welches an einer Stirnseite der elektrofotografischen Trommel 1 befestigt ist und bei eingesetzter Prozeßkartusche die Antriebskraft der Gerätehauptbaugruppe 14 auf die fotoempfindliche Trommel 1 überträgt und diese in Drehung setzt,
ein Ladeelement (z. B. Ladewalze) 2c zum Laden der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1,
ein Reinigungselement (z. B. Reinigungswalze 27 und/oder Reinigungslamelle 28) zum Entfernen des auf der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 abgelagerten Toners,
einen Toneraufnahmeabschnitt 11B zum Speichern des mittels des Reinigungselements 27, 28 von der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 entfernten Toners,
ein erstes flexibles Blech (z. B. Leitblech) 29, welches die elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel 1 in Längsrichtung berührt, den auf dieser abgelagerten Toner passieren läßt und den mittels des Reinigungselements 27, 28 von der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 entfernten Toner in den Toneraufnahmeabschnitt 11B leitet,
ein Aussparung 11x1 im Kartuschenrahmen 11 (Fig. 47), welche in Längsrichtung der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 und in deren Drehrichtung vor dem Leitblech 29 in einem Kartuschenrahmenabschnitt vorhanden ist, bei eingesetzter Prozeßkartusche B nach unten in die Gerätehauptbaugruppe 14 zeigt und einen Teil der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 freigibt, um mittels der in der Gerätehauptbaugruppe 14 angeordneten Erfassungsvorrichtung 93 (z. B. Fotodetektor 93a und Lampe 93b) die Dichte eines auf der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel 1 erzeugten Tonerbildes zu erfassen, indem das vom Erfassungselement (Lampe) 93b auf das Tonerbild emittierte Licht von diesem reflektiert und auf das Erfassungselement (Fotodetektor) 93a projiziert wird, und
ein zweites flexibles Blech 29a, welches entlang der genannten Aussparung 11x1 am Kartuschenrahmen befestigt ist.
Das zweite flexible Blech 29a nimmt den aus der Aussparung 11x1 austretenden Toner auf und verhindert, daß dieser zu den Erfassungselementen 93a und 93b gelangt. In Längsrichtung liegt die Mitte L2 der Aussparung 11x1 weiter weg vom Antriebskraftaufnahmeelement 23 als die Mitte L1 der fotoempfindlichen Trommel 1. Das von der Lampe 93b emittierte Licht wird im wesentlichen auf die Mitte L1 der fotoempfindlichen Trommel 1 projiziert. Die Mitte L2 des Ausschnitts 11x1 wirkt entsprechend, weil die Erfassungselemente 93a und 93b dem Ausschnitt 11x1 gegenüber angeordnet sind. Der Boden des Kartuschenrahmens 11 ist mit einer entlang der Trommel sich erstreckenden Vertiefung 11a3 versehen. Am kurzen Abschnitt der Vertiefung erstreckt eine Wand 11y sich nach unten um die Trommel 1. In Längsrichtung ist in einem Teil dieser Wand 11y der Ausschnitt 11x1 vorhanden. Die Erfassungselemente 93a und 93b sind in dieser Vertiefung 11a3 angeordnet.
Das erste und das zweite flexible Blech sind aus Kunstharz gefertigt und deren Oberfläche ist rauh ausgeführt, um ein Reflektieren des von der Lampe 93b emittierten Lichts am zweiten flexiblen Blech zu verhindern.

{Aufbau der Trommelabdeckung}

Im ausgebauten Zustand wird die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1, besonders deren fotoempfindliche Schicht, von einer Abdeckung 18 bedeckt, um diese beim Transportieren der Prozeßkartusche B vor Beschädigung und einer Beeinträchtigung durch Außenlicht zu schützen. Beim Einsetzen der Prozeßkartusche B in die Gerätehauptbaugruppe 14 wird die Abdeckung 18 zurückgeschwenkt, um die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 für die von der Entwickelvorrichtung 4 und der Übertragungseinheit 5 durchzuführenden Verarbeitungsvorgänge freizulegen.
Die Fig. 4 und 5 zeigen die Antriebsseite bzw. Freilaufseite der Prozeßkartusche B. An diesen beiden Seiten ist je ein Arm 18a angeordnet, dessen Endzapfen 18b als integraler Bestandteil desselben in eine in der Zahnradabdeckung 1c bzw. der Seitenabdeckung 1f vorhandene Bohrung greift. Das andere Ende des Arms 18a geht in einen in entgegengesetzte Richtung zum Endzapfen 18b sich erstreckenden Zapfen 18c über. Ein erstes Schließelement 18d der Trommelabdeckung 18 ist schwenkbar auf dem Zapfen 18c gelagert und mittels eines Stiftes 18e an einem zweiten Abdeckelement 18f befestigt. In Längsrichtung gesehen bilden in der Schließstellung der Abdeckung 18 dessen erstes und zweites Abdeckelement 18d bzw. 18f einen Kreisbogen, dessen Radius größer ist als der Radius der fotoempfindlichen Trommel 1, und in dieser Stellung bedecken beide die Außenfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 und an beiden Stirnseiten die Außenfläche des Trommelstützabschnitts 11d. Die Bodenkante 11d1 des Trommelstützabschnitts 11d ist gekrümmt ausgeführt, wobei dessen Krümmungsmitte mit der Mitte der fotoempfindlichen Trommel 1 übereinstimmt, die Vorderkante des Trommelstützabschnitts 11d aber gerade. Das zweite Abdeckelement 18f läuft in einen bogenförmigen Schuh 18g als integraler Bestandteil desselben aus, welcher der Bodenkante 11d1 und der Peripherie an beiden Stirnseiten der fotoempfindlichen Trommel 1 angepaßt ist. An der freilaufseitigen Abdeckung 11f des Kartuschenrahmens ist als integraler Bestandteil derselben ein Zapfen 11f1 vorhanden und auf diesem ein Betätigungsarm 18h schwenkbar gelagert. Der Betätigungsarm 18h ist über einen koaxial zum Stift 18e angeordneten Stift 18i mit der Basisseite des zweiten Abdeckelements 18f gekoppelt.
Wie aus der in Fig. 11 von rechts in perspektivischer Darstellung gezeigten Prozeßkartusche B hervorgeht, ist auf jedem der beiden Stifte 18e eine Torsionsfeder 18j angeordnet, wobei das eine Ende dieser Feder gegen die Außenfläche des ersten Abdeckelements 18d und das andere gegen die Außenfläche des zweiten Abdeckelements 18f drückt. Dadurch werden die beiden Abdeckelemente 18d und 18f unter Druck gehalten und können um den Stift 18e zueinander schwenken, so daß deren Innenflächen immer aneinander liegen und.
Der in Fig. 5 dargestellte Betätigungsarm 18h ist an der Basisseite mit einem Zapfen (nicht dargestellt) versehen, auf welchem eine Torsionsfeder 18 sitzt. Ein Ende dieser Torsionsfeder 18 ist in einem an der Seitenabdeckung 11f vorhandnen Federsitz 11f2, das andere im Betätigungsarm 18h verankert. Bei der in Fig. 5 dargestellten Freilaufseite der Prozeßkartusche B kann der belastete Betätigungsarm 18h um den Zapfen 11f1 schwenken. Der Betätigungsarm 18h weist am anderen Ende einen nockenförmigen Abschnitt 18n auf, welcher beim Einschieben der mit einer Prozeßkartusche bestückten Kartuschenführung 50 in die Gerätehauptbaugruppe 14 sich gegen einen in dieser angeordneten Anschlag legt.
Wenn der nockenförmige Abschnitt 18n des Betätigungshebels 18h diesen Anschlag berührt und die Prozeßkartusche B weiter in die Gerätehauptbaugruppe 14 geschoben wird, erfolgt das richtige Positionieren der Prozeßkartusche in dieser. Bei diesem Vorgang wird der gegen den Anschlag gedrückte Betätigungsarm 18h gegen die Kraft der Torsionsfeder 18 m um den Zapfen 11f2 nach oben geschwenkt und dieser Bewegung folgen auch Stifte 18i und 18e.
Mit der Aufwärtsbewegung der Stifte 18i und 18e werden das erste und das zweite Abdeckelement 18d bzw. 18f nach oben gezogen. Dabei folgt das auf dem Zapfen 18c schwenkbar gelagerte erste Abdeckelement 18d der Kreisbewegung des um den Zapfen 18b nach oben schwenkenden Betätigungsarms 18h, wodurch das mit dem ersten Abdeckelement 18d verbundene zweite Abdeckelement 18f der Kreisbewegung der beiden Stifte 18i und 18e folgend bei bleibender Berührung zwischen dessen Schuh 18g und der Bodenkante 11d1 des Trommelstützabschnitts 11d sowie der Stirnfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 ebenfalls nach oben gezogen wird. Durch die elastische Kraft der Torsionsfeder 18j werden das erste und das zweite Abdeckelement 18d bzw. 18f im geringen Abstand zur Außenfläche der fotoempfindlichen Trommel 1, zur Kante des Trommelstützabschnitts und zum oberen Abschnitt des Kartuschenrahmens nach oben gezogen. Wie Fig. 11 zeigt, wird dabei die Trommelabdeckung 18 bis über die Ladevorrichtungsabdeckung 11g gezogen und dadurch die fotoempfindliche Trommel 1 freigelegt.
Wie bereits beschrieben, stellen der Abschnitt 18a des Betätigungshebels 18h, das erste Abdeckelement 18d und der Abfalltonerbehälter 11a mit den an diesem befestigten Abdeckungen, d. h. der Zahnradabdeckung 11c und der Seitenabdeckung 11f, einen Vierpunkt-Verbindungsmechanismus dar, wobei das erste und das zweite Abdeckelement 18d bzw. 18f, von der Torsionsfeder zueinander vorgespannt, um den Stift 18i (18e) schwenken und deren Innenflächen sich gegeneinander legen. Selbst wenn das erste und das zweite Abdeckelement 18d bzw. 18f so weit bewegt werden, daß mehr als die Hälfte der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 1 freigelegt wird, bleiben diese immer nahe der fotoempfindlichen Trommel; mit anderen Worten, beide haben keinen Einfluß auf das Positionieren der Entwickelvorrichtung 4, der Übertragungsvorrichtung 5 und anderer Vorrichtungen in der Gerätehauptbaugruppe 14 und bleiben nach dem Zurückziehen auch nahe an der Oberseite des Abfalltonerbehälters 11a.
Wenn die Prozeßkartusche in der Hauptbaugruppe des Gerätes positioniert ist, kann die von der Hauptbaugruppe erzeugte Antriebskraft sicher auf diese übertragen werden. Obwohl die Erfindung anhand der offenbarten Konstruktionen beschrieben wurde, ist diese nicht auf die dargelegten Details beschränkt, und mit dieser Anmeldung sollen Modifikationen und Änderungen, welche im Geltungsbereich der nachfolgenden Ansprüche möglich sind, einbezogen werden.

Claims

1. Prozeßkartusche (B), welche austauschbar an der Hauptbaugruppe (14) eines elektrofotografischen Bilderzeugungsgerätes eingesetzt werden kann und folgendes aufweist:

einen Kartuschenrahmen (11),

eine verlängerte elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel (1),

ein Reinigungselement (27, 28) zum Entfernen von Toner von der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel (1),

ein Transportelement (19) zum Transportieren des vom Reinigungselement (27, 28) von der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel (1) entfernten Toners,

ein Positionierelement (11h), welches an einer Stirnseite des Kartuschenrahmens (11) koaxial zur elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel (1) angeordnet ist, bei eingesetzter Prozeßkartusche (B) in das an der Hauptbaugruppe (14) des Bilderzeugungsgerätes angeordnete Positionierelement (14c) greift und diese im elektrofotografischen Bilderzeugungsgerät positioniert,

ein Antriebskraftaufnahmeelement (23), welches koaxial zum Positionierelement (11h) angeordnet ist und über dieses hinausragt und bei eingesetzter Prozeßkartusche (B) die Antriebskraft von der Hauptbaugruppe (14) auf die drehbare elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel (1) überträgt, und ein Antriebskraftaufnahmeelement (31), welches an der gleichen Seite des Kartuschenrahmens wie das Antriebskraftaufnahmeelement (23) angeordnet ist und bei eingesetzter Prozeßkartusche die Antriebskraft von der Hauptbaugruppe (14) auf das drehbare Tonertransportelement (19) überträgt.

2. Prozeßkartusche gemäß Anspruch 1, wobei das drehbare Antriebskraftaufnahmeelement (23) koaxial zur elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel (1) angeordnet ist, zur Rotationsachse versetzt eine Bohrung (23a) zur Aufnahme eines an der Hauptbaugruppe (14) angeordneten Antriebselements (35a) aufweist und bei eingesetzter Prozeßkartusche (B) die elektrofotografische, fotoempfindliche Trommel (1) in Drehung setzt.

3. Prozeßkartusche gemäß Anspruch 1, wobei zum Antriebskraftaufnahmeelement (23) eine kreisförmige Scheibe und ein zentrisch zu dieser und koaxial zur elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel (1) angeordneter Zapfen gehört und die Bohrung (23a) im peripheren Bereich der kreisförmigen Scheibe vorhanden ist, in welche bei eingesetzter Prozeßkartusche (B) das an der Hauptbaugruppe (14) angeordnete Trommelantriebselement (35a) greift.

4. Prozeßkartusche gemäß Anspruch 3, wobei die Scheibe einstückig aus Kunstharz geformt ist.

5. Prozeßkartusche gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein an der Hauptbaugruppe (14) angeordnetes Zweifinger- oder Vierfingerkuppelelement (37) in das Antriebskraftaufnahmeelement (31) einer eingesetzten Prozeßkartusche (B) greift und das Tonertransportelement (19) in Drehung setzt.

6. Prozeßkartusche gemäß Anspruch 5, wobei zum Antriebskraftaufnahmeelement (31) ein aus Kunstharz geformtes Rotationselement mit mehreren radial angeordneten plattenförmigen Mitnehmern (31a) gehört.

7. Prozeßkartusche gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei diese quer zur elektrofotografischen Trommel (1) in die Gerätehauptbaugruppe eingesetzt und aus dieser entfernt wird und in Einsetzrichtung das Antriebskraftaufnahmeelement (31) hinter dem Antriebskraftaufnahmeelement (23) angeordnet ist.

8. Prozeßkartusche gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Durchmesser des Antriebskraftaufnahmeelements (23) größer ist als der Durchmesser des Antriebskraftaufnahmeelements (31).

9. Prozeßkartusche gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welche außerdem ein Ladeelement (2) zum Laden der elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel (1) ausweist.

10. Prozeßkartusche gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das an einer Stirnseite des Trommelrahmens (11) angeordnet Antriebskraftaufnahmeelement (31) über das ebenfalls an dieser Rahmenstirnseite angeordnete Antriebskraftaufnahmeelement (23) hinaus ragt.

11. Prozeßkartusche gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Positionierelement (11h) integraler Bestandteil des Kartuschenrahmens (11) ist.

12. Prozeßkartusche gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Antriebskraftaufnahmeelement (31) von einem aus dem Kartuschenrahmen (11) ragenden kreisförmigen Element (45) als integraler Bestandteil desselben umgeben ist.

13. Prozeßkartusche gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Positionierelement (11h) ein erstes Positionierelement darstellt und die Prozeßkartusche außerdem ein zweites Positionierelement (11z) aufweist, welches an deren anderer Stirnseite koaxial zur elektrofotografischen, fotoempfindlichen Trommel angeordnet und integraler Bestandteil des Kartuschenrahmens (11) ist und bei eingesetzter Prozeßkartusche (B) in ein an der Hauptbaugruppe (14) des Gerätes angeordnetes Positionierelement greift.

14. Elektrofotografisches Bilderzeugungsgerät zur Erzeugung eines Bildes auf einem Aufzeichnungsmaterial, welches aufweist:

ein Aufnahmeelement (50) zur Aufnahme einer Prozeßkartusche (B) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

ein Antriebskraftübertragungselement (35, 36) zum Übertragen der Antriebskraft auf das an der Trommel befestigte Antriebskraftaufnahmeelement (23) bei eingesetzter Prozeßkartusche (B),

ein Antriebskraftübertragungselement (37) zum Übertragen der Antriebskraft auf das am Tonertransportelement befestigte Antriebskraftaufnahmeelement (31) bei eingesetzter Prozeßkartusche (B) und

ein Transportelement 7 zum Transportieren des Aufzeichnungsmaterials.

15. Antriebskraftübertragungsverfahren zum Übertragen der Antriebskraft von der Hauptbaugruppe (14) eines elektrofotografischen Bilderzeugungsgerätes auf eine Prozeßkartusche (B) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, welches

das Übertragen der Antriebskraft von dem in der Hauptbaugruppe (14) des Gerätes angeordneten Antriebskraftübertragungselement (35) auf das an der Trommel der Prozeßkartusche (B) befestigte Antriebskraftaufnahmeelement (23) und

das Übertragen der Antriebskraft von dem in der Hauptbaugruppe (14) des Gerätes angeordneten Zweifingerkuppelelement (37) auf das am Tonertransportelement befestigte Antriebskraftaufnahmeelement (31) aufweist.