DE3304768C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrophotographisches Kopiergerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 5.

In der DE-OS 25 28 407 ist ein elektrophotographisches Kopiergerät gezeigt, das eine separat aus dem Geräte­ körper herausnehmbare Arbeitseinheit aufweist. An der Unterseite dieser Arbeitseinheit sitzen Positionierteile 32, 33 die mit am Gerätekörper angeordneten Wellen ver­ schiebbar in Eingriff bringbar sind und so die räumliche Anordnung der Arbeitseinheit im Gerätekörper fixieren.

Die optische Vorrichtung dieses Kopiergeräts ist an einem anderen Gerätekörperabschnitt befestigt. Im Zuge einer langfristigen Nutzung des Kopiergeräts treten am Geräte­ körper bzw. am Gehäuse sowohl durch äußere Beanspruchun­ gen während eines Transports oder dergleichen als auch durch die betriebsmäßigen Beanspruchungen geringfügige Verformungen auf, die insbesondere im Zusammenhang mit Fertigungsungenauigkeiten am Gerätekörper und einer häufigen Auswechselung der Arbeitseinheit zu Änderungen der op­ tischen Entfernungen innerhalb des Kopiergeräts und damit zu einer Verminderung der Qualität der Abbildung der opti­ schen Information auf dem photoempfindlichen Element führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektro­ photographisches Kopiergerät gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bis 5 derart weiterzubilden, daß das photo­ empfindliche Element bei in den Gerätekörper eingesetzter Arbeitseinheit seine Sollage relativ zur optischen Vorrich­ tung stets mit größtmöglicher Präzision innehat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 5 angegebenen Merkmalen gelöst.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Direktkopplung zwischen der Arbeitseinheit und der optischen Vorrichtung liegen deren räumliche Anordnung zueinander und damit die optische Entfernung zwischen der optischen Vorrichtung und dem photoempfindlichen Element fest. Für diese Justierung wird das Gehäuse nicht benötigt, da die optische Vorrichtung in einem separaten Rahmenkörper sitzt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeich­ nungen dargestellt und werden nachstehend ausführlich beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Kopiergerätes;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Kopiergerätes, die den Einbau/Ausbau einer Arbeitseinheit in das/ aus dem Gerätekörper darstellt;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Arbeitseinheit;

Fig. 4 eine Schnittansicht von Arbeitseinheit und Gerätekörper im gekoppelten Zustand;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Arbeitseinheit, während sie eingesetzt wird;

Fig. 6 eine Seitenansicht des Grundprinzips eines weiteren Ausführungsbeispiels; und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der optischen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines elektrophoto­ graphischen Kopiergeräts mit einem Gerätekörper 1. Ein als Trommel ausgebildetes photoempfindliches Element 2 mit einer auf der leitenden Trommel angebrachten photoleitenden Schicht ist in Pfeilrichtung drehbar gelagert. Um die Trommel 2 sind in Drehrichtung angeord­ net: Ein Koronaentlader 3, eine optische Vorrichtung 4 mit kurzer Brennweite, eine Entwicklungsvorrichtung 5, ein Übertragungskoronaentlader 6 sowie eine Reinigungsvorrichtung 7. Bei diesem Kopiergerät sind die photoempfindliche Trommel 2, der Koronaentlader 3, die Entwicklungsvorrichtung 5 und die Reinigungsvor­ richtung 7 zusammen in einem Gehäuse 8 gelagert und bilden eine Arbeitseinheit 20. Das Gehäuse 8 wird von Führungsschienen 9, die am Gerätekörper 1 befestigt sind, getragen und geführt und ist aus dem Gerätekörper 1 herausnehmbar montiert.

Bei diesem Kopiergerät wird die Oberfläche der photo­ empfindlichen Trommel 2 einheitlich durch den Korona­ entlader 3 auf eine bestimmte Polarität geladen; ein Original auf einem hin- und herbeweglichen Original­ schlitten 10, der oben am Gerätekörper 1 angebracht ist, wird anschließend von einer Lampe 11 beleuchtet und das von ihm reflektierte Licht durch die optische Vorrichtung 4 auf die Trommel 2 geworfen, wodurch auf deren Oberfläche ein latentes Bild erzeugt wird. Dieses latente Bild wird durch die Entwicklungsvor­ richtung 5 entwickelt und dann durch den Übertragungs­ koronaentlader 6 auf ein durchlaufendes Empfangsmedium übertragen, das vom Betreiber von Hand in eine zuge­ hörige Versorgungslade 12 gebracht und von dort durch Transportrollen 13 und Rollen 14, die den zeitlichen Ablauf eines Übertragungsvorgangs bestimmen, zu einer Übertragungsstation transportiert wird. Nach der Bild­ übertragung wird das Empfangsmedium durch eine Trenn­ einrichtung 15 von der Trommel 2 getrennt und zur Fixierung des übertragenen Bildes über einen Laufweg 16 zu einer Fixiervorrichtung 17 transportiert. Anschließend wird es auf einer Papierausgabeablage 19 durch Ausgaberollen 18 abgelegt.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Einbau/Aus­ baustellung der Arbeitseinheit 20 in bezug auf den Gerätekörper 1. Der Einbau/Ausbau der Arbeitseinheit 20, die die photoempfindliche Trommel 2 enthält, kann durch Öffnen einer Frontklappe 21 des Gerätekörpers und Herausziehen des Gehäuses 8 von Hand erfolgen. Pfeil 22 in Fig. 2 zeigt die Bewegungsrichtung des Gehäuses 8 beim Einbau/Ausbau an.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Arbeits­ einheit 20, deren hier dargestellte Stirnwand 8 a nach ihrem Einbau in den Gerätekörper 1 auf dessen Rück­ wand 29 zeigt. An dieser Stirnwand 8 a befinden sich ein Positionierstift 23 zur genauen Ausrichtung der Stellung der in den Gerätekörper eingesetzten Arbeits­ einheit 20 sowie ein Anschluß 24 zur Hochspannungs­ versorgung des Koronaentladers 3; diese ragen konvex aus der Stirnwand 8 a hervor. Ferner befinden sich an dieser Stirnwand 8 a ein Trommellagerabschnitt 25 zum Antrieb der photoempfindlichen Trommel 2 und ein Anschluß 26 zum Anlegen einer Vorspannung an die Entwicklungsvorrichtung 5. Der Trommellagerabschnitt 25 paßt in einen entsprechenden Aufnahmeabschnitt des Gerätekörpers 1 und überträgt gleichzeitig die Antriebskraft von letzterem auf die Trommel 2 durch eine nachstehend beschriebene Konstruktionsanordnung.

Ein Beispiel für die Positionierung zwischen Arbeitsein­ heit 20 und optischer Vorrichtung 4 des Kopiergeräts wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 beschrieben.

Fig. 4, eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I in Fig. 1, zeigt die in den Gerätekörper 1 einge­ setzte Arbeitseinheit 20. Die optische Vorrichtung 4 ist parallel zur Drehachse der photoempfindlichen Trommel 2 angeordnet und an der Rückwand 28 sowie einer Frontwand 29 des Gerätegehäuses mittels eines separaten Rahmenkörpers 30, 31 befestigt. Dieser hält die Vorrichtung 4 in bestimmtem Abstand zu einer Glas­ platte 32 des Originalschlittens 10, wobei ein zum Rahmen­ körper gehörender Lagerbock 30 seine Positioniergenauig­ keit durch ein in eine Öffnung in der Rückwand 28 eingepaßtes, als Stift ausgebildetes Positionierelement 33 aufrechterhält. Andererseits ist ein auch zum Rahmenkörper 30, 31 gehörender Lagerbock 31 durch ein in eine Öffnung in einer Seitenwand 29 a, die von der Frontwand 29 entfernt ist, eingepaßtes, als Stift ausgebildetes Positionierelement 34 befestigt und hält dadurch ähnlich wie der Lagerbock 30 die Positionier­ genauigkeit ein.

Nun wird der Originalschlitten 10 über der optischen Vorrichtung 4 hin- und herbewegt, indem ein Ritzel (nicht gezeigt) mit einer Zahnstange 36, die am anderen Ende eines Trägers 35 der Glasplatte 32 befestigt ist, in Eingriff gebracht und gedreht wird. Die eine Seite des Originalschlittens 10 wird durch die in einer Ausnehmung der Frontwand 29 gleitende Glasplatte 32 geführt und seine andere Seite wird bezüglich des Gerätekörpers 1 durch eine Accuridschiene 37 (Handels­ bezeichnung) geführt.

Die andere Stirnwand 8 b der Arbeitseinheit 20, die auch als Ausrichtplatte für den Drehmittelpunkt der photoempfindlichen Trommel 2 dient, wird durch direk­ ten Eingriff mit dem zentrierenden Stift 34 der op­ tischen Vorrichtung 4 ausgerichtet; deshalb ist eine Lagegenauigkeit möglich. Andererseits befinden sich auf der Rückwand 28, die zur Stirnwand 8 a der Arbeits­ einheit 20 benachbart liegt, der positionierende Stift 33 für den Lagerbock 30 und ein als Antriebswelle ausgebildetes Aufnahmeteil 39 eines Trommelzahnrades, das die Drehantriebskraft für die photoempfindliche Trommel 2 vorsieht. Da der Stift 33 und die Antriebs­ welle 39 sich im zusammengebauten Zustand an derselben Rückwand 28 befinden, und da ein auf dieser Antriebs­ welle 39 angebrachtes Zahnrad 38 direkt auf die photo­ empfindliche Trommel 2 wirkt, ist die Drehachse der photoempfindlichen Trommel 2 an der Rückwand (28) gela­ gert, in der sich der Stift 33 befindet. Somit ist es an beiden Stirnseiten der Arbeitseinheit 20 möglich, die Drehachse der photoempfindlichen Trommel 2 mit hoher Positioniergenauigkeit zur optischen Vorrichtung 4 auszurichten.

Der Antrieb der photoempfindlichen Trommel 2 wird nach­ stehend beschrieben. Die an der Frontwand 29 ange­ ordnete Stirnseite der Trommel 2 ist drehbar auf einem an der Stirnwand 8 b des Gehäuses 8 der Arbeitseinheit 20 befestigten Zapfen 40 gelagert. Auf der anderen Stirnseite der Trommel 2 ist ein Zahn­ rad 41 zur relativen Drehung bezüglich des Gehäuses 8 auf einem Lagerelement 42 gelagert. Auf der Außen­ seite des Zahnrads 41 ist der Trommellagerabschnitt 25 mit drei sektorförmigen Ausnehmungen 25 a (s. Fig. 3) ausgebildet, in die Stifte 43 einragen, die auf dem Zahnrad 38 ausgebildet sind, so daß sich bei Drehung der Antriebswelle 39 die Trommel 2 dreht. Das Zahnrad 41 dient zum Antrieb der Förderbuchse der in der Arbeitseinheit 20 angeordneten Entwick­ lungsvorrichtung 5. Natürlich kann der bewegliche Abschnitt der Reinigungsvorrichtung 7 ebenso durch dieses Zahnrad 41 angetrieben werden.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Ar­ beitseinheit 20 beim Einbau in den Gerätekörper 1. Wird die Arbeitseinheit 20 entlang den Führungsschienen 9 gemäß Fig. 1 weiter in Richtung des Pfeils A gemäß Fig. 5 von der gezeigten Stellung aus geschoben, greift der als Konkav/Konvexstruktur ausgebildete Trommellager­ abschnitt 25 des die photoempfindliche Trommel 2 tra­ genden Zahnrads 41 in die Konkav/Konvexstruktur des gerätekörperseitigen Zahnrads 38 ein, und das Zahnrad 41 wird in bestimmter Stellung gelagert, während gleichzeitig der positionierende Stift 34 der optischen Vorrichtung direkt in ein als Öffnung ausgebildetes Posi­ tionierelement 27 auf der anderen Stirnwand 8 b der Arbeits­ einheit 20 eingepaßt wird und die Positionie­ rung somit vollständig ist. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, wirkt das Zahnrad 41 auch als Stütze zum Ausrichten der gesamten Arbeitseinheit 20 und zum Anhalten ihrer axialen Rotation.

Die Arbeitseinheit muß die photoempfindliche Trommel 2 enthalten, die Entwicklungsvorrichtung 5, die Reini­ gungsvorrichtung 7 usw. können jedoch anders ange­ bracht sein. Zur Positionierung der Arbeitseinheit 20 relativ zur optischen Vorrichtung kann sie auch beispielsweise durch Drehung exzentrischer Nocken 45 nach oben in Anlage an die Lagerböcke 30 und 31 bewegt werden, wie in Fig. 6 gezeigt. Eine Welle 44 mit den exzentrischen Nocken 45 drückt bei Drehung die herausnehmbar eingebaute Arbeitseinheit 20 direkt gegen die Lagerböcke 30 und 31 der optischen Vorrich­ tung, wodurch die Positionierung zwischen ihr und letzterer bestimmt ist.

Wie oben beschrieben, kann die Arbeitseinheit 20 nicht nur relativ zur optischen Vorrichtung mit mindest­ möglicher Bauteilanzahl positioniert werden, sondern es ist auch die Genauigkeit dieser Positionierung erhöht, wodurch es möglich ist, Bildqualitätsminderungen zu verhindern, die aus einer Unschärfe des erzeugten Bildes resultieren. Würde die Lage der Mittelachse der photoempfindlichen Trommel 2 relativ zur optischen Vorrichtung 4 durch andere unabhängige Teile wie z. B. eine herkömmliche Ausrichtplatte bestimmt, wäre die Einbaugenauigkeit aufgrund von Formabweichungen etc. der Durchmesser infolge Verschleiß der Gewindebohrungen im unabhängigen Teil nicht aufrechterhaltbar. Die optische Vorrichtung kann auch mit Spielabtastung ausgebildet sein; dann ist das Gehäuse der optischen Vorrichtung auszurichten bzw. zu zentrieren; hierzu ist ein zur optischen Achse paralleles Gehäuse geeignet. Bei einem solchen Gehäuse ist der Austrittsabschnitt für das Bildlicht zur Positionierung am geeignetsten.

Die Erfindung kann auch bei einem Faksimilegerät und anderen Abbildungen erzeugenden Geräten angewendet werden.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel bei dem ein be­ weglicher Spiegel als Teil der optischen Vorrichtung 46 verwendet wird. Diese optische Vorrichtung 46 hat einen ersten Abtastspiegel 47 zum Abtasten des gesamten feststehenden Originalschlittens, eine mit dem Ab­ tastspiegel 47 bewegliche Lampe 48 und einen zweiten Abtastspiegel 49, der in gleicher Richtung wie der erste Abtastspiegel 47, aber mit der Hälfte dessen Geschwindigkeit und über die Hälfte dessen Bewegungs­ wegs beweglich ist. Das durch diese Abtastspiegel (47, 49) abgetastete Original wird über eine Kondensor­ linse 50 und einen ersten sowie zweiten stationären Spiegel 51 bzw. 52 auf das photoempfindliche Element 2 projiziert. Erster und zweiter Abtastspiegel 647, 49) werden von Schienen (nicht gezeigt) geführt und auf diesen bewegt.

Seitenplatten 53 und 54 bilden einen separaten Rahmen­ körper für die optische Vorrichtung 46 und sind mit als Stiften ausgebildeten Positionierelementen 55, 56, die den Stiften 33, 34 beim obenerwähnten Aus­ führungsbeispiel entsprechen, versehen. Beim Zusammen­ bau des Kopiergeräts wird der Stift 55 in eine in einer Wand des Gerätekörpers, die ein direkt mit der Welle der photoempfindlichen Trommel 2 verbundenes Drehelement trägt, ausgebildete Öffnung oder Ausnehmung eingepaßt. Der andere Stift 56 steht auf gleiche Art und Weise wie oben beschrieben mit der Öffnung 27 (Fig. 3 und 4) in Eingriff.

Wenn die optische Vorrichtung in der Form einer Einheit gemäß Fig. 7 konstruiert ist, ist es möglich, den Zusammenbau zu vereinfachen. Die bezüglich der Ein­ setzeinrichtung der Arbeitseinheit 20 hintenliegende Seitenwand 53 kann am Gerätekörper befestigt sein und ein direkt mit der Drehwelle der photoempfindlichen Trommel 2 verbundenes Drehelement sowie weitere Teile tragen. In diesem Fall ist nur der Stift 56 erforder­ lich und in die im Gehäuse 8 der Arbeitseinheit 20 ausgebildete Öffnung 27 eingesetzt.

Falls die Stifte 55 und 56 nicht vorgesehen sind, kann das Gehäuse 8 der Arbeitseinheit 20 gegen die Unterkanten der Seitenwände 53 und 54 gedrückt werden. Ebenso ist für die optische Vorrichtung eine Kombination aus stationären Spiegeln und Kondensorlinse vorstell­ bar, wobei dann der Originalschlitten beweglich ist.

Die Komponenten der Arbeitseinheit sind ein photoempfind­ liches Element und damit zusammen vorgesehene Arbeits­ einrichtungen, die eine Kombination aus allen oder einigen folgender Vorrichtungen sind: Koronaentlader, Entwicklungsvorrichtung, Koronaübertragungsentlader, Reinigungsvorrichtung usw. Zum Beispiel ist eine Arbeitsein­ heit aus einem photoempfindlichen Element und einer Entwicklungsvorrichtung als Komponenten sinnvoll.

Claims (5)

1. Elektrophotographisches Kopiergerät mit einer im Ge­ rätekörper herausnehmbar montierbaren Arbeitseinheit, die mit einem in einem Gehäuse ortsfest und drehbar gelagerten photoempfindlichen Element und gegebenenfalls weiteren Vorrichtungen für die Bilderzeugung ausgestattet ist, mit einer Positioniervorrichtung zum Positionieren der Arbeits­ einheit im Gerätekörper und mit einer optischen Vorrichtung zur Übertragung optischer Informationen auf die Oberfläche des photoempflindlichen Elements, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Vorrichtung (4; 47 bis 52) fest an einem separaten Rahmenkörper (30, 31; 53, 54) angeordnet ist, der innerhalb des Gerätekörpers (1) sitzt und mit Positionier­ elementen (33, 34; 55, 56) versehen ist, wobei mindestens ein Positionierelement (34; 56) mit einem zugeordneten Positio­ nierelement (27) der Arbeitseinheit (20) zusammenwirkt und die Positioniervorrichtung für die Arbeitseinheit (20) bildet.

2. Elektrophotographisches Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierelement (34) des Rahmenkörpers (30) als Stift ausgebildet ist und eine Wand (29) des Geräte­ körpers (1) durchragt, durch die die Arbeitseinheit (20) in den Gerätekörper (1) eingesetzt bzw. aus ihm herausgenommen wird, wobei das Gehäuse (8) der Arbeits­ einheit (20) eine Positionieröffnung (27) aufweist, die mit dem Stift (34) in Eingriff steht, wenn die Arbeitseinheit im Gerätekörper (1) eingesetzt ist.

3. Elektrophotographisches Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Positionierstift (34) horizontal und senkrecht zur Bewegungsrichtung des photoempfindlichen Elements (12) erstreckt, so daß er mit der Positionieröffnung (27) der Arbeitseinheit (20) während des Einsetzens der Arbeitseinheit (20) in den Gerätekörper (1) in Eingriff bringbar ist.

4. Elektrophotographisches Kopiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierelement (33) des Rahmenkörpers (30) an einer Wand (28) des Gerätekörpers (1) angeordnet ist, die ein Aufnahmeteil (39) für ein Ende des photoempfind­ lichen Elements (2) in der Arbeitseinheit (20) aufweist.

5. Elektrophotographisches Kopiergerät mit einer im Gerätekörper herausnehmbar montierbaren Arbeitseinheit, die mit einem in einem Gehäuse ortsfest und drehbar ge­ lagerten photoempfindlichen Element und gegebenenfalls weiteren Vorrichtungen für die Bilderzeugung ausgestattet ist, mit einer Positioniervorrichtung zum Positionieren der Arbeitseinheit im Gerätekörper und mit einer optischen Vorrichtung zur Übertragung optischer Informationen auf die Oberfläche des photoempfindlichen Elements, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitseinheit (20) mit einem Positionierelement (27) ausgestaltet ist, das zum Eingriff mit einem ihm zugeordneten Positionierelement (56) eines separaten Rahmenkörpers (53; 54) der optischen Vorrichtung (47 bis 52) bestimmt ist.