DE69432837T2

DE69432837T2 - Entwicklungseinheit mit einem Unterstützungselement zur drehbaren Halterung einer Entwicklungsvorrichtung, und Entwicklungsgerät

Info

Publication number: DE69432837T2
Application number: DE69432837T
Authority: DE
Inventors: Mitsugu Ohta-ku Inomata; Hisayoshi Ohta-ku Kojima
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-02-24
Filing date: 1994-02-23
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: EP0613060A2; EP0613060B1; KR940020183A; CN1057620C; KR0135258B1; EP0613060A3; US5497220A; SG43244A1; ES2201068T3; CN1095493A; DE69432837D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entwicklungseinheit zum Einsatz mit einer Bilderzeugungsvorrichtung wie beispielsweise einem Kopiergerät, einem Drucker oder einem ähnlichen Gerät und insbesondere zum Einsatz zusammen mit einer Farb-Bilderzeugungsvorrichtung.
Beschreibung der zugrundeliegenden Technik Bei einer Vollfarb-Bilderzeugungsvorrichtung wird ein Entwicklungsgerät ausgestattet mit einer Gelb-Entwicklungsvorrichtung, einer Magenta-Entwicklungsvorrichtung, einer Zyan-Entwicklungsvorrichtung und einer Schwarz-Entwicklungsvorrichtung gedreht, um eine ausgewählte Entwicklungsvorrichtung gegenüber einem Bildträgerkörper zu positionieren.
Wenn ein solches Entwicklungsgerät gedreht wird, ist es empfehlenswert, weil die Befürchtung besteht, dass Entwickler aus dem Gerät herausleckt oder verstreut wird, zu verhindern, dass sich die Ausrichtung der Entwicklungsvorrichtungen ändert.
Darüber hinaus zeigt der Entwickler am Verbindungsbereich zwischen den einzelnen Entwicklungsvorrichtungen und ihrem jeweiligen Entwicklernachfüllbereich, da ein Trenn- und Verbindungsvorgang durchgeführt wird, um die Entwicklungsvorrichtungen zum Entwickeln eines auf dem Bildträgerkörper erzeugten latenten Bildes zu wechseln, eine besonders starke Neigung zu Leckagen. Darüber hinaus muss, um eine Entwicklungsvorrichtung, deren Lebensdauer abgelaufen ist, auszutauschen, diese Entwicklungsvorrichtung von einem Experten durch eine neue ersetzt werden und auch Wartungsarbeiten müssen durch einen Experten durchgeführt werden. Um dies zu vermeiden, wird überlegt, jede der Entwicklungsvorrichtungen als Einheit auszuführen.
Dessen ungeachtet ist es erforderlich, wenn die Ausrichtungen der Entwicklungsvorrichtungen in einem gleichbleibenden Zustand gehalten werden, weil die Entwicklungsvorrichtungen relativ zum Entwicklungsgerät gedreht werden, periphere Spalten zwischen den Entwicklungsvorrichtungen und dem Entwicklungsgerät vorzusehen. In diesem Fall ist es schwierig, die Entwicklungseinheiten mit den peripheren Spalten am Entwicklungsgerät zu montieren.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Entwicklungsapparat bereitzustellen, in dem eine Mehrzahl von Entwicklungsvorrichtungen jeweils als Einheiten ausgeführt sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Entwicklungsapparat bereitzustellen, in dem Entwicklungsvorrichtungen ausgetauscht werden können, während ihre jeweilige Lage stabil bleibt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Entwicklungseinheit bereitzustellen, die leicht montiert werden kann.
Die französische Patentspezifikation Nr. FR-A-2597 993 veröffentlicht einen Dreh-Mehrfarb-Entwicklungsapparat mit einer drehbaren Entwicklungstrommel, die einer photoleitfähigen Trommel gegenüberliegt. Die Drehung der Entwicklungstrommel ermöglicht eine aufeinander folgende Aufbringung mehrerer farbiger Toner auf die photoleitfähige Trommel zum Entwickeln latenter Bilder.
Die US-amerikanische Patentspezifikation Nr. US-A-3987756 veröffentlicht eine drehbare Entwicklungsvorrichtung mit einer Mehrzahl von Entwicklungseinheiten, die ihrerseits ebenfalls drehbar montiert sind und die durch Ausrichtungssteuerelemente in einer gewünschten Ausrichtung gehalten werden.
Die japanische Patentanmeldung Nr. JP-A-61 103175 veröffentlicht eine Dreh-Entwicklungsvorrichtung, die eine Mehrzahl von abnehmbaren Entwicklungsgeräten trägt.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine Entwicklungseinheit nach Anspruch 1 vorgesehen.
Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
1 ist eine Schnittdarstellung, welche die gesamte Konstruktion einer Bilderzeugungsvorrichtung mit einer Entwicklungseinheit zeigt;
2 ist eine perspektivische Darstellung, welche ein Verfahren zur Montage einer Trommeleinheit und eines Abfalltonerbehälters zeigt, die in der Bilderzeugungsvorrichtung von 1 enthalten sind;
3 ist eine perspektivische Darstellung der Trommeleinheit;
9 ist eine perspektivische Darstellung, welche einen Zustand zeigt, bei dem ein Sicherheitselement entfernt wird, wenn die Trommeleinheit montiert wird;
5 ist eine Endansicht der Trommeleinheit;
6 ist eine Schnittdarstellung, welche einen Zustand zeigt, bei dem ein exzentrisches Element auf einer zentralen Achse einer Bilderzeugungsvorrichtung in der Trommeleinheit vorgesehen ist;
7 ist eine Seitenansicht, teilweise als Schnittdarstellung, die ein Verfahren zur Montage eines Wechselmechanismus zum Wechseln einer in der Bilderzeugungsvorrichtung aus 1 auf einem Halteelement vorgesehenen Entwicklungseinheit darstellt;
8 ist eine Schnittdarstellung der Entwicklungseinheit aus 7;
9 ist eine Vorderansicht, die einen Antriebsmechanismus für eine Entwicklungsvorrichtung und eine Seitenplatte des Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus darstellt;
10 ist eine Schnittdarstellung einer Entwicklungseinheit einer Bilderzeugungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine perspektivische Darstellung der Entwicklungseinheit aus 10;
12 ist eine Schnittdarstellung, die ein Verfahren zur Sicherung einer Entwicklungsvorrichtung der Entwicklungseinheit an einem Stützbehälter darstellt;
13A und 13B sind Schnittdarstellungen, die einen Zustand darstellen, in dem die Sicherung durch Montage der Entwicklungseinheit auf ein Halteelement gelöst wird;
14 ist eine Vorderansicht, die ein Entwicklungseinheiten-Halteelement und eine auf das Halteelement montierte Entwicklungseinheit in einer Bilderzeugungsvorrichtung entsprechend einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
15 ist eine Seitenansicht, teilweise als Schnittdarstellung, die ein Verfahren zur Montage einer Entwicklungseinheit auf ein Halteelement in einer Bilderzeugungsvorrichtung entsprechend einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 ist eine Vorderansicht, die einen Antriebsmechanismus für eine Entwicklungsvorrichtung und eine Seitenplatte des Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus darstellt;
17 ist eine Schnittdarstellung, die ein Verfahren zum Antrieb eines angetriebenen Bereichs der Entwicklungseinheit und den Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus darstellt;
18 ist eine Vorderansicht eines anderen Lagesteuerungsmechanismus im Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus darstellt;
19 ist eine Vorderansicht der Entwicklungseinheit, deren Lage durch den Steuermechanismus aus 18 nach oben ausgerichtet ist;
20 ist ein Steuerungsablaufdiagramm;
21A bis 21C sind Vorderansichten einer Lagesteuerung einer Entwicklungsvorrichtung einer Entwicklungseinheit in einer Bilderzeugungsvorrichtung entsprechend einer vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
22 ist ein Blockdiagram eines Steuermechanismus für die Lagesteuerung;
23 ist ein Steuerungsablaufdiagramm;
24 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zur Ausführung einer Lagesteuerung einer Entwicklungseinheit in einer Bilderzeugungsvorrichtung entsprechend einer fünften Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
25A und 25B sind Vorderansichten, welche die durch die Steuerung aus 24 erfolgte Änderung der Lage der Entwicklungseinheit zeigen;
26 ist eine Vorderansicht einer Entwicklungseinheit und eines Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus in einer Bilderzeugungsvorrichtung entsprechend einer sechsten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
27 ist eine Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Blattelement auf einem Halteelement des Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus montiert ist;
28 ist eine Vorderansicht, die eine Trageseitenplatte des Antriebsmechanismus einer Entwicklungsvorrichtung eines Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus in einer Bilderzeugungsvorrichtung entsprechend einer siebenten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
29 ist eine Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Drehachse einer Entwicklungsvorrichtung einer Entwicklungseinheit in einem Kupplungselement an der Seitenplatte aus 28 angebracht ist;
30 ist eine Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus an einem Halteelement in einer Bilderzeugungsvorrichtung entsprechend einer achten Ausführung der vorliegenden Erfindung montiert ist;
31A und 31B sind Vorderansichten, welche einen Haltemechanismus für eine Entwicklungseinheit zur Umsetzung der Sicherung gemäß 30 darstellen;
32 ist eine Seitenansicht eines Sicherungshakens an einer Entwicklungseinheit;
33 ist eine Vorderansicht einer Entwicklungseinheit in einer Bilderzeugungsvorrichtung entsprechend einer neunten Ausführung der vorliegenden Erfindung;
34 ist eine Vorderansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Entwicklungslage einer Entwicklungseinheit gemäß 33 nach der Montage der Entwicklungseinheit auf einem Wechselmechanismus der Bilderzeugungsvorrichtung erreicht wird;
35 ist eine perspektivische Darstellung der Entwicklungseinheit gemäß 33;
36 ist eine perspektivische Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem die Entwicklungseinheit gemäß 33 auf einem Drehelement des Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus montiert ist;
37 ist eine Vorderansicht des Wechselmechanismus, auf dem die Entwicklungseinheit gemäß 33 montiert ist; 38 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Entwicklungseinheit gemäß 33 auf einem Drehelement des Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus montiert ist;
39 ist eine Seitenansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Verriegelungselement der Entwicklungseinheit durch die Montage gemäß 38 entriegelt ist;
40 ist eine Seitenansicht, die ein anderes Beispiel für einen Lagesteuerungsmechanismus zeigt;
41 ist eine Vorderansicht eines Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus in einer Bilderzeugungsvorrichtung entsprechend einer zehnten Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
42 ist eine Vorderansicht eines Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus in einer Bilderzeugungsvorrichtung entsprechend einer elften Ausführung der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
1 ist eine Schnittdarstellung einer Bilderzeugungsvorrichtung mit einem Entwicklungsapparat. Die Bilderzeugungsvorrichtung umfasst eine Trommeleinheit C, die herausnehmbar in die Bilderzeugungsvorrichtung montiert ist und die einen Bildträgerkörper 1, ein Ladeelement 2 und einen Reiniger 3 umfasst; eine Mehrzahl von Entwicklungseinheiten D (eine Gelb-Entwicklungseinheit Dy, eine Magenta-Entwicklungseinheit Dm, eine Zyan-Entwicklungseinheit Dc und eine Schwarz-Entwicklungseinheit Db) jeweils mit einem Entwicklungsbereich mit einem Entwicklerträgerelement und einem Tonerbehälterbereich, der Toner enthält (Einkomponentenentwickler) und jeweils so in der Bilderzeugungsvorrichtung eingebaut, dass sie einzeln herausnehmbar sind; eine Entwicklungsvorrichtung, auf der die Entwicklungseinheiten D herausnehmbar angebracht sind und einen Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus zum Drehen der Entwicklungsvorrichtung, so dass eine gewählte Entwicklungsvorrichtung in eine Entwicklungsposition gegenüber dem Bildträgerkörper 1 gebracht werden kann.
Bei dieser Bilderzeugungsvorrichtung wird ein latentes Bild für jede Farbe auf dem Bildträgerkörper 1 der Trommeleinheit C durch Bildexposition durch eine optische Einheit 107 erzeugt und die dieser Farbe entsprechende Entwicklungseinheit D wird durch den Wechselmechanismus zum latenten Bild gebracht und entwickelt dadurch das latente Bild. Bilder mit verschiedenen mit derartigen Entwicklungsvorgängen erzeugten Farben werden nacheinander über eine darüber liegende Transfertrommel 103 auf ein Blatt 102 übertragen. Das Blatt 102 wird aus einem Blattzuführbereich 101 zugeführt und eine Kante des Blattes wird von einem Greifer 103f der Transfertrommel 103 ergriffen, so dass das Blatt um die Transfertrommel herum anliegt, wenn die Transfertrommel rotiert. Das Blatt 102, auf das die Tonerbilder übertragen worden sind, wird von der Transfertrommel 103 getrennt und in eine Fixiereinheit 104 transportiert, in der die Tonerbilder gemischt und auf das Blatt fixiert werden. Anschließend wird das Blatt durch einen Blattausgabebereich 105 auf ein Blattausgabetablett 106 ausgegeben.
Als Nächstes wird die Trommeleinheit C unter Verweis auf 2 bis 6 erklärt. Wie in 2 gezeigt, ist die Trommeleinheit C zwischen einem Paar Seitenplatten 100 (von denen nur die Platte auf der Vorderseite abgebildet ist) in der Bilderzeugungsvorrichtung durch Einsetzen der Trommeleinheit in die Montageöffnungen 100a der Seitenplatten von außerhalb einer der Seitenplatten 100 in Schubrichtung (rechtwinklig zur Oberfläche der Seitenplatte 100) montiert. Auf diese Weise ist die Trommeleinheit C herausnehmbar in der Bilderzeugungsvorrichtung in Schubrichtung montierbar.
Ein Abfalltonerbehälter 4 ist am Ende der Trommeleinheit C angebracht, die aus der Seitenplatte 100 heraussteht, und ein eingekerbter Bereich 4a zur Anbringung an einem Deckel 81 zum Abdecken einer exponierten Zentralachse 22 des Bildträgerkörpers 1 ist im oberen Bereich des Abfalltonerbehälters 4 vorgesehen. Der eingekerbte Bereich 4a und der Deckel 81 dienen als Führung, wenn der Abfalltonerbehälter 4 an die Trommeleinheit C montiert wird.
Eine Öffnung (nicht abgebildet) zum Ermöglichen der Montage und Demontage der Trommeleinheit C und des Abfalltonerbehälters 4 in Bezug auf die Bilderzeugungsvorrichtung ist an einer vorderen Außenplatte (nicht abgebildet) der Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen.
Wie in Abbildungen 3 und 5 gezeigt, ist die Trommeleinheit C an ihren beiden Enden mit plattenförmigen Rahmenbereichen 21 versehen und der zylindrische Bildträgerkörper 1 wird drehbar zwischen den unteren Bereichen der Rahmenbereiche 21 gehalten.
Bevor die Trommeleinheit C in die Bilderzeugungsvorrichtung montiert wird, wird ein halbkreisförmiger unterer Bereich der Trommeleinheit zum Schutz durch ein Schutzelement 6 abgedeckt. Das Schutzelement 6 hat eine halbzylinderförmige Gestalt mit einem offenen Oberteil. Das Schutzelement wird an der Trommeleinheit C in Längsrichtung durch Einfügen von Vorsprüngen 6a an beiden oberen Kanten der oberen Öffnung des halbkreisförmigen Zylinders in entsprechende Einkerbungen 21a in den Rahmenbereichen 21 der Trommeleinheit C befestigt. Wenn die Trommeleinheit C an den Seitenplatten 100 montiert ist, indem die Trommeleinheit C in die Montageöffnung 100a eingeführt wird, wie in 4 gezeigt, wird ein Rahmenbereich 6a an einer Vorderseite (in Bezug auf die Einschieberichtung der Trommeleinheit) des Schutzelements 6 gegen die Seitenplatte 100 gepresst und entfernt dadurch das Schutzelement 6 von der Trommeleinheit C.
Wie in 6 gezeigt (in welcher der vordere Rahmenbereich 21 nicht abgebildet ist) enthält die Trommeleinheit C den Bildträgerkörper 1, ein Ladeelement 2 zum Laden des Bildträgerkörpers und einen Reiniger 3 zum Entfernen von Toner vom Bildträgerkörper (Reinigungselement 3a, Bewegungselement 3b zum Umwälzen des entfernten Toners und Tonerförderschraube 3c zum Fördern des Toners in den Abfalltonerbehälter 4). Darüber hinaus sind Positionierungselemente 5a und 5b zum Positionieren der Trommeleinheit C an der Seitenplatte 100 am (vorderen), Rahmenbereich 21 in der Nähe des Abfalltonerbehälters 4 vorgesehen.
Wie in 1 gezeigt, umfasst der Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus ein Paar plattenförmiger Entwicklungseinheiten-Halteelemente 108, die drehbar um eine nichtdrehbare Zentralachse 110 parallel zur Achse des Bildträgerkörpers 1 herum vorgesehen sind, ein gebogenes Führungselement 112 gesichert an der Bilderzeugungsvorrichtung, das die Halteelemente überall außer in den Bereichen umgibt, in denen die Trommeleinheit C und die Transfertrommel 103 positioniert sind, ein Druckelement 111 zum Anpressen der gewählten Entwicklungseinheit D gegen den Bildträgerkörper 1 der Trommeleinheit C in der Entwicklungsposition, eine Antriebsquelle zum Drehen des Druckelements 111 zum Durchführen dieser Anpressung, ein Positionierungselement zum Positionieren der Entwicklungseinheit D in einer vorbestimmten Position in Bezug auf den Bildträgerkörper 1 und einen Steuerungsmechanismus zum Beibehalten eines vorbestimmten Zustands bei jeder Entwicklungseinheit D.
Jedes Halteelement 108 hat die Form eines vierblättrigen Kleeblatts, das an seiner Außenfläche mit Halteaussparungen (von denen jede einen im Wesentlichen halbkreisförmigen ausgesparten Bereich umfasst) 108b zur Aufnahme der entsprechenden Entwicklungseinheiten D versehen ist. Wie in 7 gezeigt, wird jede Entwicklungseinheit D zwischen den Halteelementen 108 durch Einfügen der Entwicklungseinheit in das Paar der Halteaussparungen 108b der Halteelemente 108 montiert, während sie vom Führungselement 112 in eine andere Position als die Entwicklungsposition gegenüber dem Bildträgerkörper 1 geführt wird. Darüber hinaus kann jede Entwicklungseinheit D aus den Halteelementen 108 entfernt werden. Auf diese Art sind die Entwicklungseinheiten D der verschiedenen Farben herausnehmbar und unabhängig am Wechselmechanismus und damit an der Bilderzeugungsvorrichtung in Schubrichtung montiert. Darüber hinaus sind Öffnungen (nicht abgebildet) zum Montieren und Demontieren der Entwicklungseinheiten D in Bezug auf die Bilderzeugungsvorrichtung in der vorderen Außenplatte (nicht abgebildet) der Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen.
Wie in 8 gezeigt, umfasst die Entwicklungseinheit D eine Entwicklungsvorrichtung 12 und ein Paar scheibenförmiger Halteplatten 83 zur drehbaren Befestigung der Entwicklungsvorrichtung 12 über Drehhalteachsen 14, die an beiden Enden der Vorrichtung 12 befestigt sind. Die hintere (diese Seite) Drehhalteachse 14 verläuft durch eine der Halteplatten 83 und ist an einem Steuerungsmechanismus eines Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus befestigt, der später beschrieben wird.
Die Entwicklungsvorrichtung 12 ist im Wesentlichen in einen Tonerbehälterbereich 19 und einen daran anschließenden Entwicklungsbereich 20 unterteilt. Ein Rührförderelement 18 zum Bewegen des Toners und zum Fördern des Toners zum Entwicklungsbereich 20 ist im Tonerbehälterbereich 19 angebracht. Andererseits sind ein Entwicklerträgerelement 15, ein Zuführ- und Abstreifelement 17 zum Zuführen des Toners zum Entwicklertragerelement und zum Abstreifen des nichtentwickelten Toners vom Entwicklerträgerelement und ein Steuerelement 16 zum Steuern der Dicke einer vom Entwicklerträgerelement 15 getragenen Tonerschicht und zum Aufbringen der elektrischen Ladung auf den Toner im Entwicklungsbereich 20 vorgesehen.
Beinteile 83a passend zu den Stufen 108a, die in den Halteaussparungen 108b des Halteelements 108 wie in 1 gezeigt ausgeformt sind, sind an beiden Seiten beider Enden jeder Halteplatte 83 vorgesehen, so dass die Halteplatten 83 der Entwicklungseinheit D, die in den Halteaussparungen 108b enthalten ist, in Bezug auf das Halteelement 108 nichtdrehbar angebracht sind, wenn die Beinteile 83a gegen die Stufen 108a gepresst werden. Wenn die Entwicklungseinheit D in der Entwicklungsposition positioniert ist, dienen die Beinteile 83a als Führung zum Verschieben der Entwicklungseinheit D in Richtung des Bildträgerkörpers 1.
Jede Entwicklungseinheit D wird dergestalt in die Halteaussparungen 108b der Halteelemente 108 eingeführt und montiert, dass die Entwicklungsvorrichtung 12 eine vorherbestimmte Lage behält, das heißt, dass in der abgebildeten Ausführung der Tonerbehälterbereich 19 und der Entwicklungsbereich 20 in waagerechter Richtung seitlich nebeneinander liegen (das heißt, dass eine Trennwand 12a zwischen dem Tonerbehälterbereich 19 und dem Entwicklungsbereich 20 senkrecht ausgerichtet ist) und damit ein paralleler Bereich 14a der Drehhalteachse 14 waagerecht ausgerichtet ist.
Wie in 1 gezeigt, ist der Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus mit einem Steuerungsmechanismus zum Beibehalten einer vorbestimmten unveränderten Lage der Entwicklungsvorrichtung 12 jeder in die Entwicklungsposition bewegten Entwicklungseinheit D durch Drehen der Halteelemente 108 versehen. Wie in den Abbildungen 7 und 9 gezeigt, hat der Steuerungsmechanismus eine plattenförmige Seitenplatte zum Halten des Antriebsmechanismus für die Entwicklungsvorrichtung 7, die im Ganzen mit dem Halteelement 108 um die nichtdrehbare Zentralachse 110 des Halteelements 108 rotiert. Zahnradpaare 9 und 10, die miteinander im Eingriff sind, und die einen Antriebsmechanismus für die Entwicklungsvorrichtung 12 bilden, sind an einer Innenfläche der Seitenplatte 7. relativ zu den entsprechenden Entwicklungseinheiten D angebracht. Darüber hinaus ist ein Zahnrad 8 nichtdrehbar an der Zentralachse 110 angebracht und befindet sich im Eingriff mit den Zahnrädern 9, so dass die Zahnräder 8, 9 und 10 zusammen ein Planetengetriebe bilden. Ein Kerbelement 11 mit einer u-förmigen Aussparung 11a ist an einer Fläche (gegenüber der Entwicklungseinheit D) jedes Zahnrads 10 angebracht. In der abgebildeten Ausführung und in einem Zustand, in dem die u-förmigen Aussparungen 11a der Kerbelemente 11 wie in 9 abgebildet waagerecht ausgerichtet sind, fügen sich die parallelen Bereiche 14a (die jetzt waagerecht ausgerichtet sind) der Drehhalteachsen 14 der Entwicklungsvorrichtungen 12 der Entwicklungseinheiten D, die in die Halteelemente 108 montiert sind, genau in die u-förmigen Aussparungen 11a ein.
Bei dem vorstehend beschriebenen Steuerungsmechanismus wird, wenn die Halteelemente 108 um die Zentralachse 110 in die Entwicklungsposition zum Bewegen der Entwicklungseinheiten D gedreht werden, die Trageseitenplatte 7 ebenfalls in der gleichen Drehrichtung gedreht, wodurch eine Planetengetriebebewegung der Zahnräder 8, 9 und 10 ausgelöst wird, mit dem Ergebnis, dass die Kerbelemente 11 der Trageseitenplatte 7 in umgekehrter oder entgegengesetzter Drehrichtung gedreht werden, damit die u-förmigen Aussparungen 11a waagerecht ausgerichtet bleiben. Dementsprechend werden die Entwicklungsvorrichtungen 12, die in den u-förmigen Aussparungen durch die Drehhalteachsen 14 befestigt sind, ebenfalls in umgekehrter Drehrichtung (genau wie die Kerbelemente 11) in der Entwicklungseinheit D gedreht, so dass die Entwicklungsvorrichtungen 12 immer in waagerechter Ausrichtung bleiben, unabhängig von der Bewegung der Entwicklungseinheiten D.
Falls erforderlich, wenn die Zentralachse 110 der Halteelemente 108 durch eine geeignete Antriebsquelle (nicht abgebildet) gedreht wird, können alle Lagen (beispielsweise geneigte Lagen) für die Entwicklungsvorrichtungen 12 in den Entwicklungseinheiten D eingestellt werden. Auf diese Art kann, durch gleitendes Einführen der Halteplatten 83 mit einem Durchmesser, der größer als der Außendurchmesser der Entwicklungseinheit D ist, in die Halteaussparungen 108b der Halteelemente 108 die Entwicklungseinheit leicht an den Halteelementen montiert werden und, da Spalten zwischen der Entwicklungsvorrichtung und den Halteaussparungen vorhanden sind, kann die Entwicklungsvorrichtung frei gedreht werden.
Als Nächstes wird eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf die Abbildungen 10 bis 13B erklärt.
Wie in 10 gezeigt, enthält in dieser Ausführung eine Entwicklungseinheit C eine Entwicklungsvorrichtung 12 und einen zylindrischen Stützbehälter 13 zur drehbaren Aufnahme der Entwicklungsvorrichtung 12 über Drehhalteachsen 14, die an beiden Enden der Entwicklungsvorrichtung befestigt sind. Die hintere (diese Seite) Drehhalteachse 14 steht aus einer Endfläche der Entwicklungsvorrichtung 12 heraus und ist an dem Steuerungsmechanismus des Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus gemäß 9 befestigt.
Beinteile 13a passend zu den Stufen 108a, die in den Halteaussparungen 108b des Halteelements 108 wie in 1 gezeigt ausgeformt sind, sind an beiden Seiten beider Enden des Stützbehälters 103 vorgesehen, so dass der Stützbehälter 13 der Entwicklungseinheit D, die in den Halteaussparungen 108b enthalten ist, in Bezug auf die Halteelemente 108 nichtdrehbar angebracht ist, wenn die Beinteile 13a gegen die Stufen 108a gepresst werden.
Ein geöffneter Bereich 13b ist in einem Bereich des Stützbehälters 13 gegenüber der Beinteile 13a ausgeformt, so dass ein Entwicklerträgerelement 15 der Entwicklungsvorrichtung 12 im Stützbehälter 13 dem Bildträgerkörper 1 gegenübergestellt werden kann, wenn die Entwicklungseinheit D in die Entwicklungsposition bewegt wird. In der Entwicklungsposition gegenüber dem Bildträgerkörper 1 kann die Übertragung einer Antriebskraft und die elektrische Verbindung zum Entwicklerträgerelement 15 der Entwicklungsvorrichtung 12 durch den geöffneten Bereich 13b erfolgen. Natürlich kann eine weitere Öffnung im Stützbehälter 13 vorgesehen sein und eine solche Übertragung und Verbindung kann durch eine solche weitere Öffnung erfolgen.
Wie in der vorherigen Ausführung ist jede Entwicklungseinheit D in die Halteaussparungen 108b der Halteelemente 108 eingelegt und dort montiert, indem der parallele Bereich 14a der Drehhalteachse 14 in die uförmige Aussparung 11a des Kerbelements 11 eingeführt ist, das an der Innenfläche der Trageseitenplatte 7 des Steuerungsmechanismus des Entwicklungseinheiten- Wechselmechanismus gemäß 9 vorgesehen ist. Mit dieser Anordnung können die Entwicklungseinheiten D mit verschiedenen Farben nacheinander in die Entwicklungsposition gegenüber dem Bildträgerkörper 1 bewegt werden; währenddessen bleiben die Entwicklungsvorrichtungen unabhängig von der Bewegung der Entwicklungseinheit D immer in vorbestimmten Lagen. In der in die Entwicklungsposition positionierten Entwicklungseinheit D liegt das Entwicklerträgerelement 15 der Entwicklungsvorrichtung 12 durch den geöffneten Bereich 13b des Stützbehälters 13 dem Bildträgerkörper 1 gegenüber.
Entsprechend dieser Ausführung ist, wenn die Entwicklungseinheiten D in die Bilderzeugungsvorrichtung montiert oder davon demontiert werden oder wenn die Entwicklungseinheit D allein gehandhabt wird, um zu verhindern, dass der Entwicklungsbereich 20 der Entwicklungsvorrichtung 12 durch den geöffneten Bereich 13b des Stützbehälters 13 wie in 12 gezeigt exponiert wird, der Entwicklungsbereich 20 der Entwicklungsvorrichtung 12 in einer nichtexponierten Position auf der gegenüberliegenden Seite des geöffneten Bereichs 13b des Stützbehälters 13 durch einen Haltemechanismus gesichert. Und in einer derartigen nichtexponierten Position wird die Entwicklungseinheit D in die Halteelemente 108 montiert oder davon demontiert und die Entwicklungseinheit D allein wird in einer derartigen nichtexponierten Position gelagert, bevor sie in die Halteelemente 108 montiert wird.
Wie in 12 gezeigt, umfasst der Haltemechanismus einen nach unten gerichteten Stift 62 in einem unteren Bereich der Entwicklungsvorrichtung 12 der Entwicklungseinheit D, eine Feder 63 zum Vorspannen des Stifts 62 nach unten und einen eingekerbten Bereich 64 in der Nähe eines der Beinteile 13a des Stützbehälters 13. Wenn die Entwicklungseinheit D nicht in der Bilderzeugungsvorrichtung montiert ist, ist der Stift 62 in den eingekerbten Bereich 64 eingefügt, wodurch er den Entwicklungsbereich 20 der Entwicklungsvorrichtung 12 in einer nichtexponierten Position im Stützbehälter 13 nichtdrehbar verriegelt.
Wie in 13A gezeigt, ist, wenn die Entwicklungseinheit D in die Halteaussparungen 108b der Halteelemente 108 wie in 13B gezeigt montiert ist, der eingekerbte Bereich 64 des Stützbehälters 13 an einem Vorsprung 108c des Halteelements 108 angebracht, wodurch der Stift 62 der Entwicklungsvorrichtung 12 durch den Vorsprung 108c nach oben aus dem eingekerbten Bereich 64 herausgeschoben wird. Als Ergebnis kann die in die Halteelemente 108 montierte Entwicklungseinheit D in Bezug auf den Stützbehälter 13 frei gedreht werden.
14 ist eine Vorderansicht, die ein Entwicklungseinheiten-Halteelement 108 und eine auf das Halteelement montierte Entwicklungseinheit entsprechend einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
In dieser Ausführung sind halbkreisförmige und/oder rechteckige Passnuten 65 in den Entwicklungseinheiten-Halteaussparungen 108b des Halteelements 108 vorgesehen, so dass die Form oder die Anzahl der Passnuten 65 von Halteaussparung zu Halteaussparung verschieden ist. Auf der anderen Seite sind ein Passstück oder Passstücke 66 in einer der in der entsprechenden Halteaussparung 108b vorgesehenen Passnut 65 oder Passnuten 65 entsprechenden Form oder Anzahl am Stützbehlter 13 der Entwicklungseinheit D ausgebildet, die in diese Halteaussparung einzusetzen ist.
Durch die Bestimmung, ob das Passstück oder die Passstücke 66 in die Passnut (en) 65 eingefügt werden können oder nicht, kann eine bestimmte Entwicklungseinheit D in die entsprechende Halteaussparung 108b eingesetzt werden, wobei diese oder jene montiert wird. Darüber hinaus ist es, da der Stützbehälter 13 nicht rotiert, wenn die Entwicklungseinheit D von den Halteelementen 108 demontiert wird, nicht erforderlich, eine Registrierung zwischen der Passnut oder den Passnuten 65 und dem Passstück oder den Passstücken 66 durchzuführen.
Als Nächstes wird eine dritte Ausführung der vorliegenden Erfindung erklärt.
15 ist eine Seitenansicht, teilweise als Schnittdarstellung, die ein Verfahren zur Montage einer Entwicklungseinheit entsprechend einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt. Die gesamte Konstruktion dieser dritten Ausführung entspricht im Wesentlichen derjenigen der ersten Ausführung.
In dieser dritten Ausführung enthält, wie in der ersten Ausführung und wie in 10 gezeigt, eine Entwicklungseinheit C eine Entwicklungsvorrichtung 12 und einen zylindrischen Stützbehälter 13 zur drehbaren Aufnahme der Entwicklungsvorrichtung 12 über Drehhalteachsen 14, die an beiden Enden der Entwicklungsvorrichtung befestigt sind. Wie in 15 gezeigt, wird die Entwicklungseinheit D auf die Halteelemente 108 des Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus durch Einsetzen der Entwicklungseinheit D in die Halteaussparungen 108b der Halteelemente 108 montiert.
Wie in 16 gezeigt, enthält der Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus eine plattenförmige Seitenplatte zum Halten des Antriebsmechanismus für die Entwicklungsvorrichtung 7, die im Ganzen mit dem Halteelement 108 um die nichtdrehbare Zentralachse 110 des Halteelements 108 rotiert. Wie in den Abbildungen 15 und 16 gezeigt, ist ein Zahnrad 85 zum Antrieb der Trageseitenplatle 7 an einer Außenfläche der Seitenplatte 7 vorgesehen. Die Trageseitenplatte 7 wird durch einen Entwicklungseinheiten-Bewegungsmotor (einen Drehwechselmotor) 87 über ein Zahnrad 86 angetrieben, das sich im Eingriff mit dem Zahnrad 85 befindet.
Wie in der ersten Ausführung sind Zahnräder 9 und 10, die miteinander im Eingriff sind, und ein nichtdrehbar an der Zentralachse 110 angebrachtes und im Eingriff mit den Zahnrädern 9 befindliches Zahnrad 8, wodurch ein Antriebsmechanismus für die Entwicklungsvorrichtung 12 gebildet wird, an einer Innenfläche der Seitenplatte 7 angebracht. Diese Zahnräder 8, 9 und 10 bilden zusammen ein Planetengetriebe zur Steuerung der Lage der Entwicklungsvorrichtungen 12. Wenn die aus den Stützbehältern 13 herausstehenden Drehhalteachsen 14 der Entwicklungsvorrichtungen 12 in die u-förmigen Aussparungen 11a der Kerbelemente 11 an den entsprechenden Zahnrädern 10 eingefügt sind, wird durch Drehung der Entwicklungsvorrichtung 12 mit Hilfe des Planetengetriebes die Lage der Entwicklungsvorrichtungen 12 gesteuert.
Wenn, wie in 17 gezeigt, eine der Entwicklungseinheiten D in der Entwicklungsposition gegenüber dem Bildträgerkörper 1 positioniert ist, greift ein Zahnrad 34 der Bilderzeugungsvorrichtung durch den geöffneten Bereich 13b des Stützbehälters 13 der Entwicklungsvorrichtung 12 in ein Zahnrad 33 des Entwicklerträgerelements 15 der Entwicklungsvorrichtung 12 ein, wodurch die Entwicklungsvorrichtung durch eine Antriebsquelle 32 der Bilderzeugungsvorrichtung angetrieben wird. In diesem Fall ist eine Markierung (eine Drehpositionsmarkierung) 89 zum Erkennen der Drehposition der Entwicklungseinheit D am Halteelement 108 und ein mit der Drehpositionsmarkierung 89 zusammenhängender Drehpositionssensor 88 an der Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen. Wenn die Entwicklungseinheit D gewechselt wird, wird durch Erkennung des Durchgangs der Drehpositionsmarkierung 89 durch den Drehpositionssensor 88 auf der Basis der als Referenz verwendeten erkannten Position eine gewählte Entwicklungseinheit D in die Entwicklungsposition oder zu einer Entwicklungseinheiten-Austauschöffnung 90 in der Außenplatte der Bilderzeugungsvorrichtung bewegt.
Wie in 18 gezeigt, wird ein Zahnrad 41, das an einer Zahnradachse des Zentralzahnrads 8 (das einen Teil des Planetengetriebes zur Durchführung der Lagesteuerung der Entwicklungsvorrichtungen 12 darstellt) der Trageseitenplatte 7 angebracht ist, zusammen mit dem Zentralzahnrad 8 gedreht und dieses Zahnrad wird durch einen Motor (den Lagesteuerungsmotor) 44 angetrieben. Das Zahnrad 41 ist mit einer Markierung 42 versehen, die als Referenz für die Lagesteuerung in Bezug auf die Stoppposition des Zahnrads 41 verwendet wird, wobei die Markierung 42 durch einen Lagesteuerungssensor 43 in der Bilderzeugungsvorrichtung erkannt wird. Die Lagen der Entwicklungseinheiten werden dergestalt gesteuert, dass die Entwicklungseinheiten D um einen bestimmten Winkel in Richtung ihrer Tonerbehälterbereiche 19 beim Entwicklungsvorgang, wie in 17 gezeigt, geneigt werden und die Entwicklungsbereiche 20 einschließlich ihrer Entwicklerträgerelemente 15 beim Dreh-Wechselvorgang während des Nichtentwicklungsvorgangs, wie in 19 gezeigt, nach oben ausgerichtet werden, wodurch ein Lecken und Verstreuen des Toners vermieden wird.
Wie im Ablaufdiagramm 20 dargestellt, wird, nachdem der Entwicklungsvorgang beendet wurde, der Lagesteuerungsmotor 44 eingeschaltet. Dann, nachdem der in einem schreibgeschützten Speicher einer Steuervorrichtung (nicht abgebildet) gespeicherte „Datenschritt n₀" von einem EIN-Signal des Lagesteuerungssensors 43 abgelaufen ist, wird der Lagesteuerungsmotor 44 angehalten. An diesem Punkt nehmen die Entwicklungseinheiten D die Lagen an, in denen die jeweiligen Entwicklungsbereiche 20 wie in 19 gezeigt nach oben ausgerichtet sind. Dann, während der Entwicklungsvorgang mit einem Toner anderer Farbe durchgeführt wird, wird der Bewegungsmotor (Drehwechselmotor) 87 gedreht und die Entwicklungseinheit D, die auf der Basis des Signals des Rotationspositionssensors (Drehpositionssensors) 88 ausgewählt wurde, wird in die Entwicklungsposition bewegt. Dann wird der Lagesteuerungsmotor 44 gedreht. Nachdem der in einem schreibgeschützten Speicher einer Steuervorrichtung (nicht abgebildet) gespeicherte „Datenschritt n₁" abgelaufen ist, wird der Lagesteuerungsmotor, 44 angehalten, wodurch die geneigte Entwicklungslage der Entwicklungseinheiten D erreicht wird (17).
Als Nächstes wird eine vierte Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf die 21A–21C, 22 und 23 erklärt.
In dieser Ausführung wird, nachdem die Entwicklung mit der ersten Farbe durchgeführt worden ist, wie im Ablaufdiagramm von 23 gezeigt, der Drehwechselmotor 87 aus 16 gedreht, wodurch der Drehwechselvorgang gestartet wird. Dann wird der Lagesteuerungsmotor 44 aus 18 eingeschaltet, wodurch die Entwicklungseinheiten D aus einer waagerechten Entwicklungslage, wie in 21A gezeigt, in eine nach oben ausgerichtete Lage, wie in 21B gezeigt, bewegt werden. Diese Bewegung wird durch den Lagesteuerungssensor 43 erkannt. Dann, nachdem der in einem schreibgeschützten Speicher einer Steuervorrichtung (nicht abgebildet) gespeicherte „Datenschritt n₀" abgelaufen ist, wird der Lagesteuerungsmotor 44 angehalten. An diesem Punkt nehmen die Entwicklungseinheiten D die nach oben ausgerichtete Lage ein, wodurch der Toner aus jedem Entwicklungsbereich 20 einmal in jedem Tonerbehälterbereich 19 zurückgeführt wird.
Wenn die Entwicklungseinheiten D wieder in ihre Entwicklungslagen bewegt werden, wird der Lagesteuerungsmotor 44 erneut gedreht, wobei die Entwicklungseinheiten D in eine nach unten ausgerichtete Lage wie in 21C gezeigt gebracht werden, wodurch der Toner aus jedem Tonerbehälterbereich 19 in jeden Entwicklungsbereich 20 geleitet wird (nach Ablauf von „Schritt n₁" wird der Motor 44 angehalten). Dann wird der Lagesteuerungsmotor 44 erneut gedreht, und, nachdem der „Schritt n₂" abgelaufen ist, erneut angehalten, wodurch die Entwicklungseinheiten D wieder in die waagerechte Entwicklungslage, wie in 21A gezeigt, gebracht werden. Dann wird der Drehwechselmotor 87 auf EIN geschaltet, um die gewünschte Entwicklungseinheit D in die Entwicklungsposition zu bewegen. Dann wird der Drehwechselmotor 87 angehalten.
Als Nächstes wird eine fünfte Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf die 24 und 25 erklärt.
Wie im Ablaufdiagramm von 24 gezeigt, wird, wenn ein Tonerrestmengenerkennungssensor zur Erkennung der Restmenge des Toners im Tonerbehälterbereich 19 der Entwicklungsvorrichtung 12 der Entwicklungseinheit D auf EIN geschaltet ist, der Lagesteuerungsmotor 44 wie in 18 gezeigt gedreht, um die Entwicklungseinheit D um eine Umdrehung oder mehr aus einer waagerechten Lage, wie in 25A gezeigt, in eine nach unten ausgerichtete Lage, wie in 25B gezeigt, zu drehen. Als Ergebnis kann der im Tonerbehälterbereich 19 verbliebene Toner (der nicht durch das Rührförderelement 18 gefördert wurde) in den Entwicklungsbereich 20 gefördert werden, wodurch der Toner effektiv ausgenutzt werden kann.
Nebenbei erwähnt kann der Lagesteuerungsvorgang für jede Entwicklungseinheit D nicht nur durch einfache Rotation der Entwicklungseinheit durchgeführt werden, sondern kann durch Wiederholung der normalen und umgekehrten Rotationen der Entwicklungseinheit aus der nach unten ausgerichteten Lage wie in 25B durchgeführt werden, wodurch der Toner aus dem Tonerbehälterbereich 19 in den Entwicklungsbereich 20 gefördert wird.
Als Nächstes wird eine sechste Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf die 26 und 27 erklärt.
Wie in 26 gezeigt, greift, wenn die Entwicklungseinheit D in der Entwicklungsposition gegenüber dem Bildträgerkörper 1 positioniert wird, ein Zahnrad 34 durch einen geöffneten Bereich 13b eines Stützbehälters 13 der Entwicklungsvorrichtung 12 in ein Zahnrad 33 eines Entwicklerträgerelements 15 einer Entwicklungsvorrichtung 12 ein, wodurch die Entwicklungsvorrichtung durch eine Antriebsquelle 35 der Bilderzeugungsvorrichtung angetrieben wird.
Ein Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus umfasst Halteelemente 108, eine Trageseitenplatte, wie in 16 gezeigt, und vier Verbindungselemente 91, welche die Halteelemente und die Seitenplatte miteinander verbinden. Jede Entwicklungseinheit D wird von einem Zahnrad 10 mit einem Kerbelement 11, in das eine Drehhalteachse 14 des Stützbehälters 13 eingefügt ist, und das Verbindungselement 91 an der Seite der Trageseitenplatte 7 gehalten und wird von einem Blechelement 47 gehalten, das von Federn 46 vor den Entwicklungseinheiten-Halteaussparungen 108b des Halteelements 108 an der Seite des Halteelements 108, wie in 27 gezeigt, unter Spannung gesetzt wird.
Mit dieser Anordnung kann, wenn eine Ausrichtung hergestellt wird, in der eine Öffnung einer Aussparung 11a des Kerbelements 11 des Zahnrads 10 mit der Öffnung der Entwicklungseinheiten-Halteaussparung 108b des Halteelements 108 zum Bildträgerkörper 1 übereinstimmt, wie in 27 gezeigt, die Entwicklungseinheit D durch eine Gleitbewegung in Bezug auf den Bildträgerkörper 1 positioniert werden.
Als Nächstes wird eine siebente Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf die 28 und 29 erklärt.
Wie in den Abbildungen 28 und 29 gezeigt, ist ein Kupplungselement 48 an jedem der Entwicklungseinheiten-Drehantriebszahnräder 10 an einer Tragseitenplatte 7 eines Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus so vorgesehen, dass das Kupplungselement im Ganzen mit dem entsprechenden Zahnrad 10 gedreht werden und in Bezug auf das Zahnrad 10 verschiebbar ausgeführt werden kann. Eine Drehhalteachse 14 jeder Entwicklungsvorrichtung 12 ist in eine Öffnung 48a des entsprechenden Kupplungselements 48 eingefügt, wobei sie die Drehbewegung der Entwicklungsvorrichtung 12 und die Gleitbewegung der Entwicklungseinheit D in Richtung auf den Bildträgerkörper 1 ermöglicht.
Darüber hinaus ist eine Feder 50 um jedes Kupplungselement 48 geschlungen und dient zum Zurückholen der gleitend verschobenen Entwicklungseinheit D und zum Halten des entsprechenden Kupplungselements 48 in einer vorbestimmten Position am entsprechenden Zahnrad 10, um damit das Einfügen der Drehhalteachse 14 der Entwicklungsvorrichtung 12 während der Montage des Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus zu erleichtern.
Als Nächstes wird eine achte Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf die 30 bis 32 erklärt.
In dieser Ausführung ist ein Entwicklungseinheiten-Haltemechanismus, wie in den 31A und 31B abgebildet, auf einem Halteelement 108 eines Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus vorgesehen und, wie in den 30 und 32 gezeigt, ein Haken 51 an einer Entwicklungseinheit D entsprechend des Entwicklungseinheiten-Haltemechanismus ausgeformt. Der Entwicklungseinheiten-Haltemechanismus umfasst einen Hakenarm 55, einen Anschlagstift 56 im Drehmittelpunkt des Arms 55, eine Druckfeder 57 zum Drücken des Stifts 56, eine Rückholfeder 59 zum Zurückholen des Hakenarms 55 und ein Deckelelement 52 für die Befestigung des Mechanismus am Halteelement 108.
Der Anschlagstift 56 ist in Bezug auf das Halteelement 108 nicht drehbar, ist aber entlang der Druckfeder 57 verschiebbar. Der Stift 56 ist mit einem Vorsprung 58 versehen, der bei einem in 31A und 31B gezeigten Zustand in eine Aussparung im Hakenarm 55 eingreift und damit die Pendelbewegung des Hakenarms 55 verhindert. Der Hakenarm 55 ist mit einem Loch 60 versehen, in das der Haken 51 der Entwicklungseinheit D eingreift, wodurch die Entwicklungseinheit D am Halteelement 108 über den Hakenarm 55 befestigt wird.
Ein Nocken (nicht abgebildet) ist an der Seitenplatte 100 der Bilderzeugungsvorrichtung in der Entwicklungsposition vorgesehen, der dem Anschlagstift 56 des Hakenarms 55 entspricht, der die in der Entwicklungsposition positionierte Entwicklungseinheit D hält. Wenn der Stift 56 durch den Nocken eingedrückt wird, wird der Hakenarm 55 vom Stift 56 gelöst und damit die Drehung des Hakenarms 55 ermöglicht, wodurch die Gleitbewegung der Entwicklungseinheit D in Richtung auf den Bildträgerkörper 1 durch den Hakenarm 55 ermöglicht wird.
Als Nächstes wird eine neunte Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf die 33 bis 39 erklärt.
Wie in 33 gezeigt, umfasst jede Entwicklungseinheit D eine Entwicklungsvorrichtung 210, die im Ganzen einen Tonerbehälterbereich 210a, der Toner (Einkomponentenentwickler) T enthält, und einen Entwicklungsbereich 210c mit einer Entwicklungshülse 210b umfasst, in die der Toner vom Tonerbehälterbereich 210a zugeführt wird, einen im Wesentlichen zylindrischen Stützbehälter 211 mit einem geöffneten Bereich 211a an seiner Umfangsfläche und geeignet zur Aufnahme der Entwicklungsvorrichtung 210 und zum Halten der Entwicklungsvorrichtung für eine relative Drehbewegung um eine Achse, die parallel zu einer Drehachse der Entwicklungshülse 210b verläuft, und ein Verriegelungselement 212, das verschiebbar in der Nähe einer Mitte einer Endfläche der Entwicklungsvorrichtung 210 gehalten wird und ständig durch ein Federelement 213 radial zur Außenseite der Entwicklungsvorrichtung 210 hin gedrückt wird.
Wie in 35 gezeigt, ist in einer Endfläche des Stützbehälters 211 ein kreisförmiges Loch vorgesehen, wobei das kreisförmige Loch mit einer Nut 211b versehen ist, in die eine Sperrklinke 212b (38) des Verriegelungselements 212, wie in 33 gezeigt, eingefügt ist. Wenn die Entwicklungseinheit D nicht in der Bilderzeugungsvorrichtung montiert ist, wird durch Eindrücken der Sperrklinke 212b des Verriegelungselements 212 in die Nut 211b durch die Vorspannkraft des Federelements 213 die Entwicklungsvorrichtung 210 durch den Stützbehälter 211 in nichtdrehbarem Zustand verriegelt und, wie in 33 gezeigt, die Entwicklungsvorrichtung 210 außer Phase mit dem geöffneten Bereich 211a des Stützbehälters 211 positioniert. Das bedeutet, dass in diesem Fall die Entwicklungshülse 210b durch die Umfangswand des Stützbehälters 211 abgedeckt ist, wodurch ein Verstreuen des Toners und eine Beschädigung der Entwicklungshülse 210b verhindert werden.
Wie in den Abbildungen 36 und 37 gezeigt, umfasst ein Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus S ein Entwicklungseinheiten-Drehhalteelement 215 mit einem Querschnitt eines vierblättrigen Kleeblatts einschließlich vier halbkreisförmiger Kammern und Entwicklungsvorrichtungs-Lagesteuerungselemente 214, die jeweils an einem Ende (Vorderende in Einschieberichtung der Entwicklungseinheit) der entsprechenden Kammer angebracht sind. Darüber hinaus sind hohl ausgeführte Entwicklungseinheiten-Haltebereiche 216 innerhalb der Entwicklungsvorrichtungs-Lagesteuerungselemente 214 vorgesehen. Durch Einsetzen eines Vorsprungs 210d der Entwicklungsvorrichtung 210 der Entwicklungseinheit D in das Loch des Haltebereichs 216 wird die Entwicklungseinheit D in einer vorbestimmten Lage (Richtung) am Entwicklungseinheiten-Drehhalteelement 215 gehalten.
In der Entwicklungsposition gegenüber dem Bildträgerkörper 1 wird, um die Entwicklungseinheit D in Richtung auf den Bildträgerkörper 1 zu verschieben, um sie in Bezug auf den Bildträgerkörper so zu positionieren, dass eine Entwicklung durchgeführt werden kann, jedes Lagesteuerungselement 214 an der Endfläche des Drehhalteelements 215 für eine Gleitbewegung in der vorstehend beschriebenen Richtung vorgesehen. Eine Feder 217 ist um jedes Lagesteuerungselement 214 geschlungen, so dass nach der Entwicklung das Lagesteuerungselement 214 in der Entwicklungsposition durch die Feder 217 in seine ursprüngliche Position entfernt vom Bildträgerkörper 1 zurückgeführt wird. Auf der anderen Seite ist ein Druckelement 218 zum Andrücken der Entwicklungseinheit D in Richtung auf den Bildträgerkörper 1 in der Entwicklungsposition nichtdrehbar an einer Drehachse 215a des Entwicklungseinheiten-Drehhalteelements 215 angebracht.
Wie in den Abbildungen 36 und 38 gezeigt, wird, wenn die Entwicklungseinheit D in axialer Richtung der Entwicklungshülse 210b verschoben wird, um entlang der Drehachse des Drehhalteelements 215 in einer Montage- und Demontageposition, die nicht die Entwicklungsposition ist, eingesetzt zu werden, wie in 39 gezeigt, der Vorsprung 210d am vorderen Ende (in Einschieberichtung gesehen) der Entwicklungsvorrichtung 210 in den Entwicklungseinheiten-Haltebereich 216 eingesetzt und dann drückt ein Entriegelungsvorsprung 214a des Lagesteuerungselements 214 einen Armbereich 212a des Verriegelungselements 212 gegen eine elastische Kraft der Feder 213, um das Verriegelungselement 212 radial nach innen zu bewegen und dabei von der Nut 211b zu lösen, um dadurch den verriegelten Zustand zwischen der Entwicklungsvorrichtung 210 und dem Stützbehälter 211 durch die Sperrklinke 212b des Verriegelungselements 212 aufzuheben. Dementsprechend wird anschließend, wenn der Bediener den Stützbehälter 211 in Bezug auf die Entwicklungsvorrichtung 210 in einer Richtung X in 34 über einen Griff 211e (36) des Stützbehälters 211 dreht, um den geöffneten Bereich 211a des Stützbehälters 211 mit der Entwicklungshülse 210b der Entwicklungsvorrichtung 210 abzugleichen, die Entwicklungshülse 210b nach außen exponiert. Damit kann durch Rotieren des Halteelements 215 die Entwicklungshülse 210b in eine Position gebracht werden, in der die Hülse dem Bildträgerkörper 1 gegenüber liegt. Nebenbei erwähnt ist in dieser Ausführung die Entwicklungshülse 210b jeder Entwicklungseinheit D stets radial nach außen ausgerichtet.
Entsprechend dieser Ausführung können, um die Einschiebewinkel (die Umfangspositionen) der in das Halteelement 215 wie in 36 gezeigt einzusetzenden Entwicklungseinheiten D auszurichten, zwei oder mehr Führungsvorsprünge 211c, Passlöcher 200b und Passlöcher 215a jeweils am Stützbehälter 211 der Entwicklungseinheit D, an einer Einsetzöffnung 200a einer Seitenplatte 200 der Bilderzeugungsvorrichtung oder am Entwicklungseinheiten- Drehhalteelement 215 an zwei oder mehr Punkten entlang des Umfangs vorgesehen sein, um damit ein falsches Einsetzen der Entwicklungseinheit D zu verhindern.
Darüber hinaus kann, in einem Zustand, in dem die Entwicklungshülse 210b durch Drehen des Stützbehälters 211 nach dem Montieren der Entwicklungseinheit D in die Bilderzeugungsvorrichtung exponiert ist, da die Positionen der Vorsprünge 211c des Stützbehälters 211 nicht in einer den Positionen der Passlöcher 200b entsprechenden Position sind, auch wenn versucht wird, die Entwicklungseinheit D in dieser Position aus dem Drehhalteelement 215 herauszunehmen, die Einheit wegen der mechanischen Interferenz zwischen den Vorsprüngen 211c und der Innenfläche der Seitenplatte 200 nicht aus dem Halteelement herausgenommen werden. Das bedeutet, dass, solange der Stützbehälter 211 in einer Richtung entgegengesetzt der Richtung X zum Abdecken der Entwicklungshülse 210b durch die Außenfläche des Stützbehälters 211 gedreht ist, die Entwicklungseinheit D nicht aus dem Halteelement 215 herausgenommen werden kann.
Wenn der Toner im Tonerbehälterbereich 19 der Entwicklungsvorrichtung 210 verbraucht ist, kann der Austausch der Entwicklungseinheit D durch umgekehrtes Ausführen der vorstehend beschriebenen Schritte erfolgen.
Das bedeutet, dass in der Montage- und Demontageposition der Entwicklungseinheit der Stützbehälter 211 in umgekehrter Richtung zum Abdecken der Entwicklungshülse 210b durch die Außenfläche des Stützbehälters 211 gedreht wird. Dann wird die Entwicklungseinheit D in einer der Einschieberichtung entgegengesetzten Richtung herausgezogen. In diesem Fall kommt, bevor der Vorsprung 210d den Entwicklungseinheiten-Haltebereich (das Führungsloch) 216 des Lagesteuerungselements 214 verlässt, der Armbereich 212a des Verriegelungselements 212 vom Entriegelungsvorsprung 214a frei. Als Ergebnis wird, während die Entwicklungseinheit D weiterhin in der vorbestimmten Lage bleibt, das Verriegelungselement 212 in die Nut 211b des Stützbehälters 211 durch die Vorspannkraft der Feder 213 eingeführt, wodurch die Entwicklungsvorrichtung 210 mit dem Stützbehälter 211 verriegelt wird. Anschließend verlässt der Vorsprung 210d das Führungsloch 216 des Lagesteuerungselements 214 und dann wird die Entwicklungseinheit D aus der Bilderzeugungsvorrichtung herausgezogen.
Jetzt kann in dieser Ausführung, während ein Höhenverhältnis zwischen dem Führungsvorsprung 210d der Entwicklungsvorrichtung 210 und dem Armbereich 212a des Verriegelungselements 212 so gewählt wurde, dass der Vorsprung 210d höher als der Armbereich ist, wenn die Positionierung der Entwicklungsvorrichtung 210 vor dem Entriegeln erfolgt, wie in 40 gezeigt, der Armbereich 212a höher als der Führungsvorsprung sein.
In dieser Ausführung ist es, da die Entwicklungseinheit D und der Wechselmechanismus für die Entwicklungseinheiten wie vorstehend beschrieben konstruiert sind, wenn die Entwicklungseinheit D aus der Bilderzeugungsvorrichtung demontiert wird. oder eine neue Entwicklungseinheit D in die Bilderzeugungsvorrichtung montiert wird, da die Entwicklungshülse 210b der Entwicklungsvorrichtung 210 immer durch den Stützbehälter 210 abgedeckt ist, und da die Entwicklungshülse 210b nur exponiert wird, wenn die Entwicklungseinheit D in das Drehhalteelement 215 in der vorbestimmten Lage eingesetzt ist, möglich, die Verunreinigung des Toners und die Beschädigung der Entwicklungshülse 210b zu verhindern. Darüber hinaus kann, da der Verriegelungszustand der Entwicklungsvorrichtung 210 in Bezug auf den Stützbehälter 211 nur durch Einsetzen der Entwicklungseinheit D in die Bilderzeugungsvorrichtung gelöst werden kann, die Betriebsfähigkeit für die. Montage der Entwicklungseinheit D verbessert werden.
41 ist eine Vorderansicht eines Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus entsprechend einer zehnten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
In dieser Ausführung umfasst ein Entwicklungseinheiten-Wechselmechanismus S' einen Lagesteuerungsbereich 220 und ein Drehhalteelement 221. Der Lagesteuerungsbereich 220 umfasst ein Zentralsonnenrad 222, das an einer Drehachse 221a des Drehhalteelements 221 befestigt ist, Lagersteuerungszahnräder 224 an Montagepositionen von Entwicklungseinheiten und Zwischenzahnräder 223 zwischen dem Sonnenrad 222 und den Lagersteuerungszahnrädern 224, die sich mit diesen Zahnrädern in Eingriff befinden. Darüber hinaus sind in der Entwicklungsposition gegenüber dem Bildträgerkörper 1, um die Entwicklungseinheit D zum Bildträgerkörper 1 zu bewegen, um eine Entwicklung zu ermöglichen, Entwicklungseinheiten-Halteelemente 225 (vergleichbar den in den Abbildungen 36 und 37 abgebildeten Lagesteuerungselementen 214) an den entsprechenden Lagersteuerungszahnrädern 224 für eine Verschiebebewegung in der gleichen Richtung wie vorstehend beschrieben angebracht und eine Rückholfeder 226 zum Aufbringen einer Federkraft in der gleichen Richtung wie vorstehend beschrieben ist am entsprechenden Entwicklungseinheiten-Halteelement 225 angebracht, um die Entwicklungseinheit D nach der Entwicklung in ihre ursprüngliche Position entfernt vom Bildträgerkörper 1 zurückzuführen.
Auf der anderen Seite ist ein Druckelement 227 zum Anpressen der Entwicklungseinheit D gegen den Bildträgerkörper 1 nichtdrehbar an der Drehachse 221a des Drehhalteelements 221 angebracht. Das Sonnenrad 222 und die Lagesteuerungszahnräder 224 verfügen über die gleiche Zähnezahl. Da das Sonnenrad 222 an der Drehachse 221a befestigt ist, werden, wenn der Lagesteuerungsbereich 220 und das Drehhalteelement 221 als Ganzes gedreht werden, die Lagesteuerungszahnräder 224 um die Drehachse 221a ohne Veränderung ihrer Lage bewegt. Dadurch bleiben die Halteelemente 225, die an den Lagesteuerungszahnrädern 224 befestigt sind, immer in die gleiche Richtung ausgerichtet.
Dementsprechend wird, wenn die Entwicklungseinheit D in das Drehhalteelement 221 in der Montage- und Demontageposition eingesetzt wird, der Verriegelungszustand zwischen der Entwicklungsvorrichtung 210, wie in 33 abgebildet, und dem Stützbehälter 211 gelöst. Darüber hinaus kann in dieser Montageposition, da die Entwicklungseinheit D so positioniert ist, dass die Entwicklungsvorrichtung 210 dem Bildträgerkörper 1 gegenüber liegt und der geöffnete Bereich 211a des Stützbehälters 211 mit dem Entwicklungsbereich 210c übereinstimmend ausgerichtet ist und da sich diese Lage während der Rotation des Wechselmechanismus S' nicht ändert, der Einsetzvorgang der Entwicklungseinheit D vereinfacht werden und ein schlechter Einfluss wie eine Konzentration von Toner in der Nähe der Entwicklungshülse (des Entwicklerträgerelements) und des Entwicklermessers (des Tonerdickensteuerelements) kann verhindert werden. Darüber hinaus kann in jeder anderen Position als der Entwicklungsposition, da der geöffnete Bereich 211a des Stützbehälters 211 nicht mit dem Entwicklungsbereich 210c übereinstimmend ausgerichtet ist, eine Leckage von Toner vermieden werden.
Als Letztes wird eine elfte Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf 42 erklärt.
In dieser Ausführung werden statt der Lagersteuerungszahnräder 224 im Lagesteuerungsbereich 220 der zehnten Ausführung, die im Zusammenhang mit der 41 erklärt wurde, wie in 42 gezeigt, Lagersteuerungszahnräder 224' verwendet, an die direkt Entwicklungseinheiten-Halteelemente 225' angeformt sind, und ein Schlitz 225a, dessen Länge der Verschiebestrecke der Entwicklungseinheit D in der Entwicklungsposition entspricht, ist in jedem Entwicklungseinheiten-Halteelement 225' vorgesehen.
Da der Schlitz 225a in Bezug auf die Druckrichtung der Entwicklungseinheit D nach oben geneigt ist, wird nach der Entwicklung die Entwicklungseinheit D in ihre Ausgangsposition durch ihr Eigengewicht aus der Entwicklungsposition zurückbewegt. Dadurch können entsprechend dieser Ausführung die Rückholfedern entfallen.
Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bestimmten Ausführungen erklärt worden ist, ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf derartige Ausführungen beschränkt ist und verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Geltungsbereichs dieser Ansprüche durchgeführt werden können.

Claims

Eine Entwicklungseinheit (D) mit einer einzelnen Entwicklungsvorrichtung (12) bestehend aus: einem Behälter (19) zur Aufnahme eines Entwicklers und einem Trägerelement (15) zum Tragen des Entwicklers zur Entwicklung eines latenten Bilds auf einem Bildträgerkörper (1) einer Bilderzeugungsvorrichtung, wobei die Entwicklungseinheit demontierbar in der Bilderzeugungsvorrichtung angebracht ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Entwicklungseinheit folgende Teile enthält: ein zur drehbaren Halterung der einzelnen Entwicklungsvorrichtung geeignetes Unterstützungselement (13), wobei dieses Unterstützungselement eine Öffnung (13b) aufweist, welche es ermöglicht, das Trägerelement dem Bildträgerkörper gegenüber zu positionieren, wenn die Entwicklungseinheit in der Bilderzeugungsvorrichtung installiert ist; und Verriegelungselemente (62, 63) zur Verriegelung der Drehbewegung der einzelnen Entwicklungsvorrichtung relativ zum Unterstützungselement in einer Position, in der das Trägerelement nicht auf die Öffnung ausgerichtet ist und der Behälter auf die Öffnung ausgerichtet ist.
Eine Einheit nach Anspruch 1; bei der das Trägerelement eine im Wesentlichen zylindrische Form hat.
Eine Einheit nach Anspruch 1 oder Anspruch 2; die weiterhin einen Achsenbereich (14) an der Entwicklungsvorrichtung aufweist, durch den die Entwicklungsvorrichtung relativ zum Unterstützungselement rotieren kann.
Eine Einheit nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche; die weiterhin einen Entriegelungsmechanismus (64) zur Entriegelung des verriegelten Zustands der Verriegelungselemente enthält, um dem Trägerelement die Bewegung hin zu einer Ausrichtung auf die Öffnung (13b) zu ermöglichen.
Eine Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche; in Kombination mit einer Bilderzeugungsvorrichtung mit einem Bildträgerkörper (1), einem drehbaren Entwicklungsgerät (108) zur Montage einer Vielzahl von Entwicklungseinheiten (D), so dass eine ausgewählte montierte Entwicklungseinheit in eine Arbeitsposition in Bezug auf den Bildträgerkörper gebracht wird, sowie mit Elementen (110, 9, 10) zum Rotieren der Entwicklungsvorrichtung relativ zum Unterstützungselement während der Rotation des drehbaren Entwicklungsgeräts.
Eine Kombination nach Anspruch 5; wobei die Rotationselemente (110, 9, 10) die Entwicklungsvorrichtung relativ zum Unterstützungselement so rotieren, dass die Orientierung des Behälters unverändert bleibt.