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Dokumentenidentifikation DE69837311T2 20.12.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0000892315
Titel Bilderzeugungsgerät und darin verwendetes Papiertransportverfahren
Anmelder Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon, Kyonggi, KR
Erfinder Kim, Kyung-hwan, Yongin, Kyonggi-do, KR;
Choi, Min-ho, Euiwang, Kyonggi-do, KR
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69837311
Vertragsstaaten DE, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 15.07.1998
EP-Aktenzeichen 983056144
EP-Offenlegungsdatum 20.01.1999
EP date of grant 14.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.12.2007
IPC-Hauptklasse G03G 15/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G03G 21/16(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bilderzeugungsvorrichtung wie zum Beispiel ein Drucker, Kopierer oder ein Faxgerät und ein in diesen verwendetes Papiertransportverfahren. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung eine Bilderzeugungsvorrichtung und ein in einer solchen Bilderzeugungsvorrichtung genutztes Papiertransportverfahren, das in der Lage ist, den Papiertransportweg dadurch zu verbessern, dass jeweils eine Übertragungstrommel, eine Entwicklungseinheit, eine optische Einheit und eine Papierzuführeinheit in den Richtungen der vier Quadranten, die mittig um eine fotoempfindliche Trommeleinheit ausgerichtet sind, angeordnet sind, wodurch der Krümmungsgrad, dem das zugeführte Papier während des Transportschrittes unterliegt, verringert und der innere Aufbau des Gehäuses der Vorrichtung vereinfacht wird.

Beschreibung des Standes der Technik

Eine herkömmliche Bilderzeugungsvorrichtung ist in 1 dargestellt. Aufbau und Arbeitsweise der herkömmlichen Bilderzeugungsvorrichtung werden jetzt erläutert.

Die Bilderzeugungsvorrichtung umfasst eine Papierkassette 1, auf der Papier 2 (das ein beschreibbares Aufzeichnungsmedium ist) gestapelt wird; eine Papierzuführeinheit 3 zum Zuführen des Papiers 2; eine Übertragungstrommel 4, auf der das Papier 2 festgehalten werden kann; eine optische Einheit 5; eine fotoempfindliche Trommeleinheit 6; eine Entwicklungseinheit 7, die die Entwickler enthält, um ein auf der fotoempfindlichen Trommeleinheit 6 gebildetes latentes Bild durch Licht, das von der optischen Einheit 5 abgestrahlt wird, in ein sichtbares Bild zu entwickeln; eine Fixiereinheit 8 zum Fixieren eines auf das Papier 2 übertragenen Farbbildes; und eine Ausstoßeinheit 9 zum Ausstoßen des Papiers 2.

An der Entwicklungseinheit 7 sind vier Entwickler 7a bis 7d angebracht, die jeweils um die mittlere Welle eines Revolverkopfes 7e zentrierend gedreht werden, um Tonerbilder in einer von vier Farben selektiv zu entwickeln.

Außerdem umfasst gemäß 2 jeder der Entwickler 7a bis 7d eine Entwicklungswalze 11, die mit der fotoempfindlichen Trommel 6a in Kontakt gebracht werden kann; eine Tonerzuführwalze 12 zum Zuführen von Toner an die Entwicklungswalze 11; eine Klinge 13, die die an der Entwicklungswalze 11 anhaftende Tonermenge steuert; eine Rühreinrichtung 14, die den Toner der Tonerzuführwalze 12 zuführt; und eine in der Entwicklungseinheit ausgebildete Trennwand 15.

Die Arbeitsweise der Bilderzeugungsvorrichtung mit dem oben erwähnten Aufbau wird wie folgt erläutert.

Wenn die fotoempfindliche Trommel 6a rotiert, lädt eine Ladungswalze 6b, die sich mit der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 6a in Kontakt befindet, die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 6a durch eine zugeführte Spannung auf. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich die fotoempfindliche Trommel 6a entgegen dem Uhrzeigersinn, wie es in 2 durch Pfeile dargestellt ist, und die aufgeladene Oberfläche wird durch die optische Einheit 5 belichtet. Mit anderen Worten, ein von der optischen Einheit 5 übertragener Laserstrahl wird zu einem bestimmten Datenformat moduliert und belichtet die Oberfläche der aufgeladenen fotoempfindlichen Trommel 6a selektiv, wodurch ein elektrostatisches latentes Bild gebildet wird.

Während sich die belichtete fotoempfindliche Trommel 6a kontinuierlich dreht, wird die Entwicklungswalze 11 von einem der Entwickler 7a der Entwicklungseinheit 7 nahe an diese gebracht. Hier wird der in dem Entwickler 7a aufgenommene Toner durch die Rühreinrichtung 14 der Tonerzuführwalze 12 zugeführt, indem er sich durch die Trennwand 15 bewegt, und anschließend durch den Reibungsvorgang der Tonerzuführwalze 12 und der Entwicklerwalze 11 aufgeladen. Der aufgeladene Toner wird hängen bleiben, indem auf der Oberfläche der Entwicklungswalze 11 eine dicke Schicht gebildet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Dicke des an der Oberfläche der Entwicklungswalze 11 hängen bleibenden Toners durch die Klinge 13 genau kontrolliert, wenn sich die Entwicklungswalze 11 im Uhrzeigersinn dreht.

Später, während sich die fotoempfindliche Trommel 6a und die Entwicklungswalze 11 miteinander in Kontakt befinden, bewegt sich der Toner, der durch ein elektrisches Potenzial negativ aufgeladen wird, das durch eine an die Entwicklungswalze 11 angelegte Vorspannung gebildet ist, zu der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 6a von der Oberfläche der Entwicklungswalze 11 und stimmt mit dem elektrostatischen latenten Bild überein, wodurch das sichtbare Bild gebildet wird.

Das in der Papierkassette 1 aufgenommene Papier 2 wird durch eine Zuführwalze 3a der Papierzuführeinheit 3 zugeführt, und das vorderste Ende des Papiers 2 durch eine Ausrichtwalze 3b ausgerichtet. Wenn sich die Übertragungstrommel 4 im Uhrzeigersinn dreht, wird die Ausrichtwalze 3b in die Nähe des Papiers 2 gebracht, und das Papier 2 wird auf der Übertragungstrommel 4 festgehalten und gedreht. Dadurch wird das Papier 2 zu der fotoempfindlichen Trommel 6a bewegt. Weil das durch den Toner erzeugte sichtbare Bild bereits auf der fotoempfindlichen Trommel 6a ausgebildet ist, wird der Toner auf der fotoempfindlichen Trommel 6a durch die im Inneren der Übertragungstrommel 4 angelegte Spannung auf das Papier 2 übertragen.

Um Toner einer anderen Farbe zu entwickeln, wird der Toner auf der fotoempfindlichen Trommel 6a mit einer Reinigungsklinge 6c gereinigt. Später werden die Lade- und Belichtungsfunktionen durchgeführt. Wenn der nächste Entwickler 7b durch Drehen der Entwicklungseinheit 7 um 90 Grad in die Nähe der fotoempfindlichen Trommel 6a gebracht wird, dreht sich die Übertragungstrommel 4, auf der das Papier 2 festgehalten wird, und das Papier 2 wird in die Nähe der Entwicklungswalze 11 des nächsten Entwicklers 7b gebracht, wodurch der Toner der zweiten Farbe auf dem Papier 2 entwickelt wird, auf dem vorher der Toner der ersten Farbe entwickelt wurde.

Wie beschrieben, wird der oben erwähnte Prozess wiederholt, so dass er insgesamt viermal durchgeführt wird, um Vollfarbenbilder von vier Farben zu realisieren.

Das Papier 2, auf dem die Vollfarbenbilder gebildet werden, wird gedreht, während es auf der Übertragungstrommel 4 festgehalten wird, und von der Oberfläche der Übertragungstrommel 4 durch die Funktion eines Separators 10 getrennt, wodurch es zu der Fixiereinheit 8 transportiert wird. Nachdem der Toner auf dem Papier 2 fixiert ist, wird das Papier durch die Ausstoßeinheit 9 ausgestoßen und anschließend in einer Stapeleinheit gestapelt.

Die oben erwähnte herkömmliche Bilderzeugungsvorrichtung weist jedoch mehrere Probleme wie folgt auf.

Erstens ist es unbequem, die verbrauchbaren Komponenten der Vorrichtung auszutauschen, wenn sie sich abnutzen oder anderweitig einen Austausch benötigen. Das heißt, weil die fotoempfindliche Trommel 6a im Allgemeinen durch die Querseite des Gehäuses der Bilderzeugungsvorrichtung ausgetauscht wird, ist es notwendig, die fotoempfindliche Trommel 6a in axialer Richtung zu bewegen. Während dies vorgenommen wird, ist es leicht, die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 6a durch Berührung der ausgestellten Kante der Querseite des Gehäuses zu beschädigen. Außerdem gibt es die Schwierigkeit, dass zusätzlich eine Freigabeeinheit benötigt wird, um den mit der Übertragungstrommel zu verbindenden Teil zu lösen.

Zweitens, weil der Austausch der Entwickler 7a bis 7d jeweils mit den Entwicklern 7a bis 7d an einer speziellen Position mit einer Schalteinheit zur manuellen Drehung, die von dem Hauptantriebssystem für die Entwickler getrennt vorgesehen ist, durchgeführt werden muss, um die Entwicklungseinheiten in die Austauschposition zu bewegen.

Drittens, in dem Fall, dass das an der Übertragungstrommel hängen bleibende Papier bei Betrieb zu einem Stau führt, muss das vorderste Ende des Papiers erfasst und heraus genommen werden, nachdem ein enger Zugangsraum gebildet wird, indem die Freigabeeinheit mittels eines Handhebels zum Beseitigen von Stau betätigt wird. In diesem Fall, wenn der enge Zwischenraum aufgrund der Miniaturisierung der Vorrichtung kleiner geworden ist, wurde die Beseitigung von Staus schwierig. Insbesondere, wenn sich das vorderste Ende des Papiers in einer Position befindet, die durch den engen Zwischenraum schwer zu greifen ist, wird eine zusätzliche Vorrichtung benötigt.

ABRISS DER ERFINDUNG

Deshalb wird mit der vorliegenden Erfindung versucht, eine in einer Bilderzeugungsvorrichtung enthaltene optische Einheit vor mechanischem Stoß oder Schwingung zu schützen.

Durch die vorliegende Erfindung wird des Werteren versucht, zu verhindern, dass eine fotoempfindliche Trommel einer solchen Vorrichtung beschädigt wird, wenn diese ausgetauscht wird.

Mit der vorliegenden Erfindung wird des Weiteren versucht, den leichten Austausch von Entwicklern zu ermöglichen, ohne dass eine zusätzliche getrennte Vorrichtung benötigt wird.

Mit der vorliegenden Erfindung wird noch weiter versucht, einen leicht zugänglichen Zwischenraum für einen Papierstau von auf einer Übertragungstrommel festgehaltenem Papier zu schaffen.

Mit der vorliegenden Erfindung wird noch weiter versucht, Papierstaus durch Vereinfachung des Papiertransportweges zu reduzieren.

Mit der vorliegenden Erfindung wird außerdem noch versucht, den gesamten Aufbau der Bilderzeugungsvorrichtung zu vereinfachen.

Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist eine Bilderzeugungsvorrichtung vorgesehen, die umfasst:

ein Gehäuse, das eine zu öffnende Abdeckung an einem oberen Teil desselben enthält;

eine fotoempfindliche Trommeleinheit, auf der ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird und Toner entwickelt wird;

eine Papierzuführeinheit, die Papier aus einer Papierkassette zuführt;

eine Übertragungstrommeleinheit, auf der das von der Papierzuführeinheit zugeführte Papier gehalten und transportiert werden kann;

eine Entwicklungseinheit, die der fotoempfindlichen Trommeleinheit Toner zuführt;

eine optische Einheit, die das elektrostatische latente Bild auf der fotoempfindlichen Trommeleinheit erzeugt;

eine Fixiereinheit, die an einer oberen Seite der Übertragungstrommeleinheit angeordnet ist und den Toner auf dem Papier fixiert; und

eine Ausstoßeinheit, die das Papier ausstößt, auf dem der Toner fixiert ist;

dadurch gekennzeichnet, dass die Papierzuführeinheit, die Übertragungstrommeleinheit, die Entwicklungseinheit und die optische Einheit so angeordnet sind, dass jede vorwiegend in einem entsprechenden Quadranten um die fotoempfindliche Trommeleinheit herum liegt, und wobei die Entwicklungseinheit sowie die Übertragungstrommeleinheit in den oberen Quadranten angeordnet sind und die optische Einheit sowie die Papierzuführeinheit in den unteren Quadranten angeordnet sind.

Diese Konstruktion ist bei der Abschirmung der optischen Einheit vor Schwingung und Stoß vorteilhaft und erleichtert den Transport des Papiers aus der Papierkassette zu der Übertragungstrommeleinheit.

In einer ersten bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst jede Querseite der Abdeckung Bereiche, die sich im Allgemeinen nach unten erstrecken, um an einer Position zu enden, die niedriger ist als die entsprechenden Drehwellen der Übertragungstrommeleinheit, der fotoempfindlichen Trommeleinheit und der Entwicklungseinheit. Auf diese Weise wird ein Zugang zu diesen Bauteilen für Ersatz und Wartung erleichtert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Entwicklungseinheit in einem Quadranten angeordnet, der dem die Papierzuführeinheit enthaltenden Quadranten genau gegenüber liegt. Vorzugsweise ist auch die Übertragungstrommeleinheit in einem Quadranten angeordnet, der dem die Papierzuführeinheit enthaltenden Quadranten benachbart ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführung nach der Erfindung weist die fotoempfindliche Trommeleinheit auf:

eine fotoempfindliche Trommel;

Ladungseinrichtungen, die mit dem äußeren Umfang der fotoempfindlichen Trommel in Kontakt gebracht werden können; und

eine Reinigungsklinge, die an der unteren Seite der fotoempfindlichen Trommel angeordnet ist und Alttoner entfernt, der übrig bleibt, nachdem er von der fotoempfindlichen Trommel auf die Übertragungstrommel übertragen wurde.

Vorzugsweise ist an der unteren Seite der fotoempfindlichen Trommel ein Alttoner-Sammelkasten vorgesehen, um Alttoner, der durch die Reinigungsklinge entfernt wird, zu sammeln.

Insbesondere wird bevorzugt, dass der Alttoner-Sammelkasten einen Einlass umfasst, der so angeordnet ist, dass er die Reinigungsklinge in Längsrichtung überlappt, wodurch bewirkt werden kann, dass der Alttoner genau in den Alttoner-Sammelkasten fließt.

In einer werteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Entwicklungseinheit mit einer Vielzahl von Entwicklern, die einer Vielzahl von Farben entsprechen, wobei jeder der Entwickler eine Entwicklungswalze enthält; einer Tonerzuführwalze; einer Klinge zur Steuerung der Tonermenge, die so angeordnet ist, dass sie mit einem unteren Bereich des äußeren Umfangs der Entwicklungswalze in Berührung kommt; einer Rühreinrichtung, die in einem Tonerbehälter angeordnet ist, wobei der Behälter durch eine Trennwand geteilt ist; und einer Tonersammelwalze versehen, die so angebracht ist, um mit einem oberen Bereich des äußeren Umfangs der Entwicklungswalze in Kontakt zu kommen.

Nach einer zweiten Ausführung der Erfindung ist ein Papiertransportverfahren in einer Bilderzeugungsvorrichtung nach der ersten Ausführung der Erfindung vorgesehen, das die Schritte des Transportierens eines Papierblatts mittels einer Papierzuführeinheit von einem Papierstapel in einer Papierkassette zu einer Übertragungstrommel, des Haltens des Blattes an der Übertragungstrommel und Transportierens des Blattes zu einer fotoempfindlichen Trommeleinheit umfasst, bei dem die Papierzuführeinheit das Blatt transportiert, so dass die Oberfläche des Blatts, wenn es sich in der Papierkassette befindet, mit der Übertragungstrommel in Kontakt gebracht und daran gehalten wird.

Vorzugsweise wird das Blatt Papier durch die Papierzuführeinheit in einem Winkel von nicht weniger als 90 Grad gebogen.

US-A-5 440 373 offenbart eine Farbbilderzeugungsvorrichtung mit einem dazwischen befindlichen Überführungsriemen, der an dem oberen Teil des Hauptgehäuses der Vorrichtung vorgesehen ist. Der Papierstapel und die optische Einheit sind am unteren Teil angeordnet. US-A-5 287 163 offenbart eine Farbbild-Erzeugungsvorrichtung mit einer Papierförder-Übertragungstrommel. EP 0 677 795 A2 und EP 0 613 060 A2 offenbaren eine Farbbilderzeugungsvorrichtung, in der eine Farbentwicklungseinheit mit Revolverkopf und eine Blatttransport-Übertragungstommel an gegenüber liegenden Seiten der Fototrommel vorgesehen sind. Der Papierzuführweg ist extrem gebogen, da der Blattstapel an der Unterseite des Hauptgehäuses der Vorrichtung vorgesehen ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Eine vollständigere Beurteilung der vorliegenden Erfindung und vieler der damit verbundenen Vorteile derselben werden ohne weiteres deutlich, wenn diese durch Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung besser verständlich wird, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen gleiche Bezugsymbole die gleichen oder ähnliche Bauteile angeben, in denen

1 ist eine Ansicht im Längsschnitt, die eine herkömmliche Bilderzeugungsvorrichtung darstellt;

2 ist eine vergrößerte Ansicht zur Darstellung des Aufbaus eines Entwicklers in 1;

3 ist eine Entwurfsdarstellung, um die herkömmlichen Lade-, Belichtungs-, Entwicklungs-, Überführungs- und Reinigungsfunktionen zu veranschaulichen;

4 ist eine Ansicht im Längsschnitt, die den Aufbau einer Bilderzeugungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung darstellt;

5 ist eine vergrößerte Darstellung, die den Aufbau eines Entwicklers in 4 veranschaulicht;

6 ist eine Entwurfsdarstellung, um die Lade-, Belichtungs-, Entwicklungs-, Überführungs- und Reinigungsvorgänge nach der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen; und

7 ist eine perspektivische Darstellung eines auf die vorliegende Erfindung angewandten Alttonerkastens.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Die Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der oben beschriebenen Erfindung werden durch die bevorzugten Ausführungen, die sich auf die angefügten Zeichnungen beziehen, deutlicher verständlich.

Wie in 4 beschrieben, ist in einer Bilderzeugungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eine Abdeckung 20a mit einem Gehäuse 20 der Vorrichtung gelenkig verbunden und wird an dem oberen Teil des Gehäuses 20 geöffnet/geschlossen. Die Kante 20b der Abdeckung 20a, die sich mit der Gehäusekante 20c in Kontakt befindet, ist nach unten verlängert, so dass jede der Drehwellen einer Übertragungstrommel 24, die fotoempfindliche Trommeleinheit 26 und eine Entwicklungseinheit 27 zu der Außenseite der Vorrichtung freigelegt werden können. Folglich können die Entwickler der Entwicklungseinheit 27 oder die Übertragungstrommel 24 leicht ausgetauscht werden, wenn die Abdeckung 20a geöffnet ist.

Am inneren Teil des Gehäuses 20 sind die Übertragungstrommel 24, die Entwicklungseinheit 27, die optische Einheit 25 und die Papierzuführeinheit 23 in entsprechenden Quadranten, die auf der fotoempfindlichen Trommeleinheit 26 herum zentriert sind, angebracht. Das heißt, wenn man zwei senkrechte Ebenen betrachtet, die hindurch gehen und eine damit zusammenfallende Schnittlinie, die Längsachse der fotoempfindlichen Trommeleinheit 26, aufweisen, wodurch vier Quadranten definiert werden, die durch die Ebenen um die Achse herum verbunden sind, liegt die Übertragungstrommel 24 überwiegend in einem Quadranten, die Entwicklungseinheit 27 überwiegend in einem anderen Quadranten, die optische Einheit 25 in einem werteren Quadranten und die Papierzuführeinheit 23 überwiegend in dem verbleibenden Quadranten. An der untersten Kante des Gehäuses 20 ist eine Papierkassette 21 vorgesehen, auf der eine Vielzahl von Papierblättern 22 gestapelt ist.

Die optische Einheit 25 ist fest an der unteren Seite der Entwicklungseinheit 27 befestigt, wodurch mechanischer Stoß und Schwingung vermieden werden.

Die Papierzuführeinheit 23 umfasst eine Papierzuführwalze 23a und eine Ausrichtwalze 23b. Außerdem enthält die fotoempfindliche Trommeleinheit 26 eine fotoempfindliche Trommel 26a, die sich im Uhrzeigersinn dreht, eine Ladevorrichtung 26b und eine Reinigungsklinge 26c.

Die Reinigungsklinge 26c ist an der unteren Seite der fotoempfindlichen Trommel 26c angeordnet und entfernt allen Toner, der nach Übertragung des Toners von der fotoempfindlichen Trommel 26a auf dem an der Übertragungstrommel 24 festgehaltenen Papier verbleibt. An der unteren Seite der fotoempfindlichen Trommel 26a ist in Längsrichtung ein Alttoner-Sammelkasten 40 angebracht. Wie in 4 und 7 dargestellt ist, ist ein Einlass 40a des Alttoner-Sammelkastens 40 vorgesehen, derart, dass er mit der Reinigungsklinge 26c überlappen kann, so dass bewirkt wird, dass der von der fotoempfindlichen Trommel 26a durch die Reinigungsklinge 26c gesammelte Alttoner genau in den Einlass 40a fließen kann.

Außerdem enthält die Entwicklungseinheit 27 vier Entwickler 27a bis 27b für Toner von vier Farben. Jeder der Entwickler 27a bis 27d enthält eine Entwicklungswalze 31, eine Tonerzuführwalze 32 und eine Klinge 33, um die Tonermenge zu steuern. Hier ist die Klinge 33 an der unteren Seite der Entwicklungswalze 31 vorgesehen, um den äußeren Umfang der Entwicklungswalze 31 in Kontakt zu bringen. In einem Tonerbehälter, der durch die Trennwand 35 der Entwickler 27a bis 27d geteilt ist, ist eine Rühreinrichtung 34 angeordnet. An der oberen Seite der Entwicklungswalze 31 befindet sich eine Tonersammelwalze 36.

An der oberen Seite der Übertragungstrommel 24 sind eine Fixiereinheit 28 und eine Ausstoßeinheit 29 zum Ausstoßen des Papiers vorgesehen.

Aufgrund der baulichen Eigenschaften der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung sind bei geöffneter Abdeckung 20a die Übertragungstrommel 24, die fotoempfindliche Trommeleinheit 26 und die Entwicklungseinheit 27 zu der Außenseite der Vorrichtung freigelegt, wodurch ein leichter Austausch der Entwickler 27a bis 27d oder der Übertragungstrommel 24 ermöglicht wird. Im Falle eines Austausches von fotoempfindlicher Trommel 26a oder Alttonerkasten 40 können diese ausgetauscht werden, nachdem die Übertragungstrommel 24 und Entwicklungseinheit 27 herausgenommen sind.

Zusätzlich kann selbst dann, wenn ein Papierstau aufgetreten ist, wenn das Papier 22 auf der Übertragungstrommel 24 festgehalten wird, das Papier 22 leicht entfernt werden, sobald die Abdeckung 20a geöffnet ist, weil die Übertragungstrommel 24 zu der Außenseite in Längsrichtung freigelegt ist.

Der Aufbau einer herkömmlichen Bilderzeugungsvorrichtung ist kompliziert. Das heißt, die Reinigungsklinge 6c ist an der oberen Seite der fotoempfindlichen Trommel 6a und der Alttoner-Sammelkasten an der Querseite der fotoempfindlichen Trommel 6a vorgesehen. Hier muss der Alttoner durch eine getrennte Schnecke transportiert werden.

Jedoch kann der gereinigte Toner in der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung bald gesammelt werden, indem der Alttoner-Sammelkasten 40 an der unteren Seite der fotoempfindlichen Trommel 26c angeordnet wird. Außerdem wird die Größe des Gehäuses 20 kleiner, weil die Papierzuführeinheit 23, die Fixiereinheit 28 und die Ausstoßeinheit 29 in Räumen an den oberen und unteren Seiten der Übertragungstrommel 24 vorgesehen sind.

Es wird jetzt der Transportweg des Papiers 20 gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.

Wie in 4 und 5 dargestellt ist, wird das in der Papierkassette 21 aufgenommene Papier 22 durch die Zuführwalze 23 aus der Papierkassette 21 entnommen und das vordere Ende des Papiers 22 ausgerichtet, so dass das Papier 22 durch die Ausrichtwalze 23b zu der oberen Seite zugeführt werden kann.

Papier 22, das durch die Ausrichtwalze 23b hindurch gegangen ist, bewegt sich am Anfang nach oben im Allgemeinen in vertikaler Richtung und verläuft im Allgemeinen durch die fotoempfindliche Trommel 26a nach unten, während es auf dem äußeren Umfang der Übertragungstrommel 24, die entgegen dem Uhrzeigersinn rotiert, fest gehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Toner auf das an der Übertragungstrommel 24 festgehaltene Papier 22 von der fotoempfindlichen Trommel 26a übertragen.

Später dreht sich die Entwicklungseinheit 27 um 90 Grad. Auf das Papier 22 wird Toner mit einer anderen Farbe übertragen, nachdem das Papier 22 durch die Überführungswalze 24 einmal gedreht wurde.

Die Belichtungs-, Lade- und Entwicklungsvorgänge der fotoempfindlichen Trommel 26a werden mit Bezug auf 6 erläutert.

Die fotoempfindliche Trommel 26a wird durch das von der optischen Einheit 25 abgestrahlte Licht belichtet und durch die benachbarte Ladevorrichtung 26b aufgeladen.

In dem einen Entwickler, der ausgewählt ist, führt die Tonerzuführwalze 32 Toner der Entwicklungswalze 31 zu, wenn sich die Rühreinrichtung 34 dreht und Toner zugeführt wird, der die Trennwand 35 durchquert.

Wenn die Entwicklungswalze 31 in die Nähe der fotoempfindlichen Trommel 26a gebracht wird, wird der Toner auf die fotoempfindliche Trommeln 26a entwickelt, auf deren Oberfläche ein elektrostatisches latentes Bild durch die optische Einheit 25 ausgebildet wurde, wodurch das sichtbare Bild gebildet wird.

Nachdem der auf der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 26a entwickelte Toner durch die Übertragungstrommel 24 auf das Papier 22 übertragen wurde, wird der Bilderzeugungsvorgang beendet. Der Alttoner wird in dem Alttoner-Sammelkasten 40 gesammelt, der sich an der unteren Seite der Reinigungsklinge 26c befindet.

Die oben erwähnten Belichtungs-, Lade-, Entwicklungs-, Übertragungs- und Reinigungsvorgänge werden wiederholt, so dass sie insgesamt viermal ausgeführt werden, wodurch auf dem Papier Bilder von vier Farben entwickelt werden.

Später wird das Papier 22 von der Übertragungstrommel 24 durch einen Separator 30 getrennt und zu der Fixiereinheit 28 transportiert, um den entwickelten Toner auf dem Papier 22 zu fixieren.

Das Papier 22, das durch die Fixiereinheit 28 hindurch geleitet wurde, wird durch die Ausstoßeinheit 29 zu der auf der oberen Fläche der Abdeckung 20a ausgebildeten Stapelvorrichtung ausgestoßen.

Nach der vorliegenden Erfindung wird das Papier aus der Papierkassette entleert und bleibt an der Übertragungstrommel entlang des Transportweges hängen, der am Anfang in der Richtung nach oben ausgebildet ist. Später wird das Papier in die Richtung nach unten transportiert und in die Nähe der fotoempfindlichen Trommeln gebracht. Folglich dreht sich das Papier hauptsächlich entlang eines Weges, der durch den äußeren Umfang der Übertragungstrommel gebildet wird, nachdem es aus der Papierkassette 21 entleert wurde, bis es in die Nähe der fotoempfindlichen Trommel gebracht wird.

Weil im Vergleich mit der Vorrichtung im Stand der Technik der Radius des Weges, auf dem entlang das Papier transportiert wird, zunimmt, wird der Papiertransport leicht durchgeführt, wodurch Papierstaus verhindert werden.

In der bevorzugten Ausführung wird das abgegebene Papier auf der Übertragungstrommel dadurch fest gehalten, dass es in einem Winkel von etwa 90 Grad zur Ebene des in der Papierkassette gestapelten Papiers gebogen wird, um den Wegeradius zu erhöhen und dadurch den Krümmungsradius, den das Papier erleidet, zu reduzieren. Folglich wird die Fläche des in der Papierkassette gestapelten Papiers mit der Fläche der Übertragungstrommel in Kontakt gebracht.

Der Winkel kann entsprechend der Lagebeziehung zwischen der Papierkassette und der Übertragungstrommel variieren. Er kann unter Berücksichtigung der Gesamtgröße des Gehäuses, dem bogenförmigen Winkel und dem Wegeradius des Dokuments genau ausgewählt werden.

Außerdem wird der Spielraum für Papierstaus erträglich, und das Auftreten von Papierstaus kann auch im Fall der Verwendung von dickem Papier reduziert werden, weil der Wegeradius des Dokuments groß ist und der Krümmungsradius, der bei dem Papier auftritt, reduziert ist.

Während das, was als bevorzugte Ausführungen nach der vorliegenden Erfindung zu betrachten ist, dargestellt und beschrieben wurde, wird sich dem Fachmann ohne weiteres erschließen, dass verschiedene Veränderungen und Modifizierungen vorgenommen und Äquivalente für Elemente derselben substituiert werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Modifizierungen an der Lehre der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, um sich an eine spezielle Situation anzupassen, ohne von deren Umfang abzuweichen. Deshalb ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die spezielle Ausführung, die als beste Art zur Ausführung der vorliegenden Erfindung in Erwägung gezogen wird, begrenzt ist, sondern dass die vorliegende Erfindung alle Ausführungen umfasst, die in den Umfang der angefügten Patentansprüche fallen.


Anspruch[de]
Bilderzeugungsvorrichtung, die umfasst:

ein Gehäuse (20), das eine zu öffnende Abdeckung (20a) an einem oberen Teil desselben enthält;

eine fotoempfindliche Trommeleinheit (26), auf der ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird und Toner entwickelt wird;

eine Papierzuführeinheit (23), die Papier (22) aus einer Papierkassette (21) zuführt;

eine Übertragungstrommeleinheit (24), auf der das von der Papierzuführeinheit (23) zugeführte Papier (22) gehalten und transportiert werden kann;

eine Entwicklungseinheit (27), die der fotoempfindlichen Trommeleinheit (26) Toner zuführt;

eine optische Einheit (25), die das elektrostatische latente Bild auf der fotoempfindlichen Trommeleinheit (26) erzeugt;

eine Fixiereinheit (28), die an einer oberen Seite der Übertragstrommeleinheit (24) angeordnet ist und den Toner auf dem Papier (22) fixiert; und

eine Ausstoßeinheit (29), die das Papier (22) ausstößt, auf dem der Toner fixiert ist;

dadurch gekennzeichnet, dass die Papierzuführeinheit (23), die Übertragungstrommeleinheit (24), die Entwicklungseinheit (27) und die optische Einheit (25) so angeordnet sind, dass alle vorwiegend in einem entsprechenden Quadranten liegen, der um die fotoempfindliche Trommeleinheit (26) herum zentriert ist, und wobei die Entwicklungseinheit (27) sowie die Übertragungstrommeleinheit (26) in den oberen Quadranten angeordnet sind und die optische Einheit (25) sowie die Papierzuführeinheit (23) in den unteren Quadranten angeordnet sind.
Bildererzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede Querseite der Abdeckung (20a) Bereiche enthält, die sich im Allgemeinen nach unten erstrecken und an einer Position enden, die tiefer liegt als die jeweiligen Drehwellen der Übertragungstrommeleinheit (24), der fotoempfindlichen Trommeleinheit (26) und der Entwicklungseinheit (27). Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Entwicklungseinheit (27) in einem Quadranten angeordnet ist, der dem Quadranten, der die Papierzuführeinheit (23) enthält, diametral gegenüber liegend angeordnet ist. Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Übertragungstrommeleinheit (24) in einem Quadranten angeordnet ist, der an den Quadranten angrenzt, der die Papierzuführeinheit (23) enthält. Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die fotoempfindliche Trommeleinheit (26) umfasst:

eine fotoempfindliche Trommel (26a);

eine Ladeeinrichtung (26b), die mit dem Außenumfang der fotoempfindlichen Trommel (26a) in Kontakt gebracht werden kann; und

eine Reinigungsklinge (26c), die an der unteren Seite der fotoempfindlichen Trommel (26a) angeordnet ist und die überschüssigen Toner entfernt, der nach Übertragung von der fotoempfindlichen Trommel (26a) auf die Übertragungstrommel (24) verbleibt.
Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei an der unteren Seite der fotoempfindlichen Trommel (26a) ein Kasten (40) für Tonerabfall vorhanden ist, um Tonerabfall zu sammeln, der durch die Reinigungsklinge (26c) entfernt wird. Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Kasten (40) für Tonerabfall einen Einlass enthält, der so angeordnet ist, dass er die Reinigungsklinge (26c) in der Längsrichtung überlappt, so dass der Tonerabfall veranlasst werden kann, genau in den Kasten (40) für Tonerabfall zu fließen. Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Entwicklungseinheit mit einer Vielzahl von Entwicklungseinrichtungen (27a, 27b, 27c, 27d) versehen ist, die einer Vielzahl von Farben entsprechen, und jede der Entwicklungseinrichtungen (27a27d) eine Entwicklungswalze (31), eine Tonerzuführwalze (32), eine Klinge (33) zum Steuern der Tonermenge, wobei die Klinge (33) so angeordnet ist, dass sie mit einem unteren Bereich des Außenumfangs der Entwicklungswalze (31) in Kontakt kommt, eine Rühreinrichtung (34), die sich in einem Tonerbehälter befindet, wobei der Behälter durch eine Trennwand (35) geteilt ist, und eine Tonersammelwalze (36) enthält, die so angeordnet ist, dass sie mit einem oberen Bereich des Außenumfangs der Entwicklungswalze (31) in Kontakt kommt. Papiertransportverfahren in einer Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das die Schritte des Transportierens eines Blatts Papier (22) mittels einer Papierzuführeinheit (23) von einem Papierstapel in einer Papierkassette (21) zu einer Übertragungstrommel (24), des Haltens des Blattes (22) an der Übertragungstrommel (24), des Haltens des Blattes (22) an einer fotoempfindlichen Trommeleinheit (26) einschließt, wobei die Papierzuführeinheit (23) das Blatt (22) so transportiert, dass die obere Fläche des Blattes, wenn es sich in der Papierkassette (21) befindet, mit der Übertragungstrommel (24) in Kontakt gebracht und daran gehalten wird. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Blatt Papier (22) durch die Papierzuführeinheit (23) um einen Winkel von nicht weniger als 20 Grad gekrümmt wird. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Papier an der Übertragungstrommel (24) zum Haften gebracht und dabei um 90 Grad zur Ebene des Papiers (22) gekrümmt wird, das in der Papierkassette (21) gestapelt ist.






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