DE19845852B4

DE19845852B4 - Bilderzeugungsapparat mit einem verbesserten Entwickler-Zuführmechanismus

Info

Publication number: DE19845852B4
Application number: DE19845852A
Authority: DE
Inventors: Tomoji Yokohama Ishikawa; Kazuyuki Yokohama Sugihara; Yoshiyuki Kimura; Kenji Isehara Maeda
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1998-10-05
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2018-10-06
Also published as: US6104900A; JPH11288157A; DE19845852A1; JP3541691B2; US6336020B1

Abstract

Bilderzeugungsapparat, umfassend:
ein Trageglied (402), das um seine Rotationsachse (40) drehbar ist;
eine Anzahl von Entwicklungsvorrichtungen (420), die in einer sternähnlichen Gestalt auf dem Trageglied (402) angeordnet sind, wobei jede Entwicklungsvorrichtung (420) eine Entwickler-Zuführvorrichtung (45) enthält;
eine Anzahl von zylindrisch geformten Entwicklerbehältern (70), die jeweils Entwickler enthalten, wobei jeder Entwicklerbehälter (70) eine Öffnung (71b) und eine Führung (70b) zum Führen von Entwickler zu der Öffnung (71b) des Entwicklerbehälters (70) aufweist und jeder Entwicklerbehälter (70) lösbar an einer zugeordneten Entwickler-Zuführvorrichtung (45) angebracht ist und wobei Toner durch Drehen des Trageglieds (402) um seine Rotationsachse (40) zu der Öffnung (71b) des Entwicklerbehälters (70) förderbar ist; und
wobei die sich mit dem Trageglied (402) mitdrehenden Entwicklerbehälter (70), die an den sternähnlich angeordneten Entwickler-Zuführvorrichtungen (45) angebracht sind, unabhängig von der Drehung des Trageglieds (402) um ihre eigenen Achsen durch eine Behälter-Drehvorrichtung (80, 81) drehbar sind, so dass Entwickler zu der...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bilderzeugungsapparat und ein Verfahren, das bei Bilderzeugungsapparaten Anwendung findet. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Bilderzeugungsapparat, der eine Rotations-Bildentwicklungs-Station enthält, die dazu in der Lage ist, effizient Entwickler zu mehreren Entwicklungseinheiten ohne Zeitverzögerung zuzuführen.

Es gibt Bilderzeugungsapparate (z.B. Drucker, Kopierer, Faxgeräte) auf dem Markt, die eine Rotations-Bildentwicklungsstation aufweisen, die eine Anzahl von Farbentwicklern (z.B. Toner) verwendet. Die Rotations-Bildentwicklungsstation enthalt im allgemeinen eine Anzahl von Bildentwicklungsvorrichtungen, die jeweils zur Entwicklung eines Bildes dienen, indem ein Entwickler und ein Trageglied zum Tragen der Bildentwicklungsvorrichtungen verwendet werden. Das Trageglied wird vor einem bildtragenden Glied angeordnet, das ein latentes (zu entwickelndes) Bild darauf trägt, und es weist eine Rotationsachse auf, die parallel zu der Rotationsachse des Bildtragegliedes ist.

Dementsprechend verursacht eine Rotation des Tragegliedes, daß sich die Bildentwicklungsvorrichtungen um die Rotationsachse des Tragegliedes drehen. Jede der Bildentwicklungsvorrichtungen beinhaltet einen Entwicklerbehälter, der einen Entwickler enthält, der zum Entwickeln des latenten Bildes verwendet werden soll, das auf dem Bildtrageglied ausgebildet ist. Die Drehbewegung der Bildentwicklungsvorrichtungen kann so gesteuert werden, daß jede der Bildentwicklungsvorrichtungen einzeln zu einer Position gebracht wird, wo eine Bildentwicklungsoperation relativ zu dem latenten Bild durchgeführt werden kann, das auf dem Bildtrageglied ausgebildet ist.

Üblicherweise verwendet die Rotations-Bildentwicklungsstation einen Entwicklerbehälter, der typischerweise eine Öffnung zum Durchlassen eines Entwicklers aufweist und der sich zusammen mit der Bildentwicklungsvorrichtung dreht, so daß der Entwickler um die Öffnung herum aufgrund seines Eigengewichts innerhalb des Entwicklerbehälters tropft. Dann gelangt der Entwickler zu der Bildentwicklungsvorrichtung.

Bei der somit konfigurierten Rotations-Bildentwicklungsstation ist eine Steuerung zum Zuführen eines Entwicklers von entscheidender Bedeutung, um einen Vorfall zu vermeiden, bei dem die Bildentwicklungsvorrichtung eine übermäßig große oder kleine Entwicklermenge enthält. Dies liegt daran, weil die Menge an Entwickler, die von dem Entwicklerbehälter zu der Bildentwicklungsvorrichtung zugeführt wird, auf der Drehbewegung des Entwicklerbehälters beruht, aber nicht auf der Menge des Entwicklers, der in der Bildentwicklungsvorrichtung verbleibt.

Falls die Entwicklungsvorrichtung übermäßig viel oder übermäßig wenig Entwickler enthält, kann es vorkommen, daß ein Bild mit einer unkorrekten Bilddichte auf dem Bildtrageglied entwickelt wird.

Deshalb verwenden viele Rotations-Bildentwicklungsstationen eine Entwicklerzuführ-Mengensteuereinrichtung, die innerhalb eines Gehäuses der Bildentwicklungsvorrichtung vorgesehen ist und die die zuzuführenden Entwicklermenge steuert. Die Entwicklerzuführ-Mengensteuereinrichtung weist einen Entwicklereinlaß auf, der zu der Öffnung des Entwicklerbehälters paßt, um einen Entwickler entgegenzunehmen, der aus der Öffnung des Entwicklerbehälters herauskommt. Die Entwicklerzuführ-Mengensteuereinrichtung steuert die zu der Bildentwicklungsvorrichtung zugeführte Menge des Entwicklers.

In Einklang mit dem neuerlichen Verkleinerungstrend bei Bilderzeugungsapparaten wird es erforderlich, die Entwicklerzuführ-Mengensteuereinrichtung sowie die Rotations-Bildentwicklungsstation kleiner zu machen. Folglich ist es erforderlich, daß die Öffnung der Bildentwicklungsvorrichtung und der Einlaß der Entwicklerzuführ-Mengensteuereinrichtung auch von kompakter Größe sind. Infolgedessen kann der Entwicklerbehälter nicht in einer beliebigen Gestalt ausgebildet werden, sondern in einer speziellen flachen Gestalt, um die gesamte Entwicklermenge in dem Entwicklerbehälter abzugeben, indem ein Tropfen aufgrund des Eigengewichts durch die schmale Öffnung zur Außenseite des Entwicklerbehälters genutzt wird.

Jedoch gibt es einen Fall, bei dem der Entwicklerbehälter nicht in der oben erwähnten bevorzugten, speziell flachen Gestalt hergestellt werden kann. Zum Beispiel hat die Anmelderin der vorliegenden Erfindung in der japanischen Patentanmeldung Nr. 9-208705 (1997) einen Bildentwicklungsapparat vorgeschlagen, der eine rückziehbare Rotations-Bildentwicklungsstation aufweist, wobei die Wartungsfähigkeit der einzelnen Bildentwicklungsvorrichtungen verbessert wird.

Bei dieser zurückziehbaren Rotations-Bildentwicklungsstation wird eine Tonerflasche als Entwicklerbehälter verwendet und eher in einer zylindrischen Gestalt als in der speziell flachen Gestalt konfiguriert, um so effizient durch das Trageglied aufgenommen zu werden. Ebenso ist bei dieser zurückziehbaren Rotations-Bildentwicklungsstation die Tonerflasche mit einem Entwickler-Förderglied bzw. Rührwerk (im folgenden als Agitator bezeichnet) versehen, das den Toner innerhalb der Tonerflasche so fördert bzw. überträgt, daß der Toner in der Tonerflasche vollständig durch seine Öffnung abgegeben wird. Da jedoch die Tonerflasche eine verbrauchbare Zuführeinheit bzw. Nachfülleinheit darstellt und weggeworfen wird, wenn sie leer ist, wird der Agitator, der darin vorgesehen ist, zusammen mit dem Entwicklerbehälter weggeworfen. Somit führt der Entwicklerbehälter, der einen teueren Agitator in sich aufweist, nicht nur zu erhöhten laufenden Kosten pro Kopie, sondern ebenso zu einem erhöhten Verbrauch der natürlichen Ressourcen und zu Umweltproblemen.

Basierend auf dem obigen Ergebnis hat die Anmelderin der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Entwicklerbehälter (z.B. Tonerflasche) in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 9-287976 (1997) vorgeschlagen. Ein derartiger Entwicklerbehälter befindet sich in einer zylindrischen Gestalt, dreht sich um eine Rotationsachse der Rotations-Bildentwicklungsstation und ist dazu in der Lage, den Entwickler ohne Verwendung des Agitators zuzuführen. Dieser Entwicklerbehälter ist durch eine spezielle Führung gekennzeichnet, die auf einer Innenwand des Entwicklerbehälters ausgebildet ist, so daß der Entwickler zu der Öffnung entlang der Führung innerhalb des Entwicklerbehälters gefördert wird, wenn sich die Rotations-Bildentwicklungsstation dreht.

Der oben erwähnte verbesserte Entwicklerbehälter ist ebenso dazu in der Lage, den Entwickler in unterschiedlichen Richtungen zu fördern, indem mehr als ein Führungsblock bzw. mehrere Führungseinheiten angebracht werden. Weiter wird die Führung auf der Innenwand in der Gestalt eines Spiralen Fortsatzes (oder Spiralen Vertiefung) ausgebildet, so daß die Herstellungskosten des Entwicklerbehälters weiter reduziert werden und infolgedessen die laufenden Kosten pro Kopie ebenso reduziert werden.

Jedoch weist der oben erwähnte verbesserte Entwicklerbehälter ein Problem auf. Das Problem liegt darin, daß der Entwickler in dem verbesserten Entwicklerbehälter zu der Bildentwicklungsvorrichtung nur dann übertragen werden kann, wenn der Entwicklerbehälter sich durch die Drehbewegung der Rotations-Bildentwicklungsstation dreht.

Wenn ein Vorfall eintritt, daß eine der Bildentwicklungsvorrichtungen eine übermäßig verringerte Menge an Entwickler aufweist, ist es dementsprechend erforderlich, daß die Rotations-Bildentwicklungsstation sich so dreht, daß sich der Entwicklerbehälter bewegt und der Entwickler in dem Entwicklerbehälter zu der Bildentwicklungsvorrichtung übertragen wird. Zu dieser Zeit wird der Entwickler in dem Entwicklerbehälter zu dem Eilaß der Bildentwicklungsvorrichtung durch die Öffnung des Entwicklerbehälters durch die Drehbewegung der Rotations-Bildentwicklungsstation gefördert, wobei diese Bewegung gesteuert wird, um sich für eine vorbestimmte Zeitdauer fortzusetzen.

Das heißt, es ist bei diesem Bilderzeugungsapparat erforderlich, daß die Rotations-Bildentwicklungsstation sich für eine gewisse Zeitdauer dreht, um den Entwicklerbehälter zu bewegen, um den Entwickler der Bildentwicklungsvorrichtung zuzuführen, wenn die sich im Betrieb befindliche Bildentwicklungsvorrichtung eine Menge an Entwickler aufweist, die kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Diese Rotationsbewegung der Rotations-Bildentwicklungsstation, um den Entwickler in die Bildentwicklungsvorrichtung zuzuführen, unterbricht den Kopierbetrieb. Dementsprechend muß der Bediener warten bis das Füllen bzw. Zuführen des Entwicklers vollendet ist.

Wie oben beschrieben wurde, hängt der Entwicklerzuführbetrieb von dem Entwicklerbehälter zu den Bildentwicklungsvorrichtungen von der Rotationsbewegung des Entwicklerbehälters ab, die entsprechend der Rotation der Rotations-Bildentwicklungsstation erfolgt. Es ist schwierig, das oben erwähnte Problem mit der Wartezeit zu lösen, indem unabhängig der Entwicklerbehälter mit einer erhöhten Geschwindigkeit bewegt wird. Deshalb glaubt man, daß es keinen Bilderzeugungsapparat gibt, der eine Rotations-Bildentwicklungsstation verwendet, die dazu in der Lage ist, Entwickler in einer hoch zufriedenstellenden An und Weise zuzuführen, ohne eine Wartezeit zu bewirken, wenn Entwickler zugeführt wird.

Aus DE 195 20 340 A1 ist eine Entwicklungsvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung bekannt. Darin sind mehrere Tonerbehälter vorgesehen, die radial um einen zentral angeordneten Tonerbehälter für schwarzen Toner angeordnet sind. Der zentral angeordnete Tonerbehälter dient als Reservetank und ist mit einem der radial angeordneten Tonerbehälter zum Nachfüllen verbunden.

Aus JP 09-1 97 783 A ist eine Tonerflasche bekannt. Eine Spirale ist im Mantel der Flasche vorgesehen, um den Toner zu fördern, in dem die Flasche mittels eines Antriebs gedreht wird.

Aus EP 0 616 268 A1 ist ein Tonerbehälter und eine Tonernachfüllvorrichtung bekannt. Der Tonerbehälter ist drehbar an der Tonernachfüllvorrichtung angebracht, um Toner darin durch Drehung einzubringen.

Aus DE 44 37 070 A1 ist eine Vorrichtung zur Bilderzeugung bekannt. Von einem Tonertank wird Toner über einen Tonerlieferweg zur Entwicklungsvorrichtung gefördert.

Aus JP 59-2 14 054 A ist eine Entwicklungsvorrichtung bekannt. Wenn die Tonerkonzentration unterhalb eines Schwellenwertes abnimmt, wird neuer Toner zugeführt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuen Bilderzeugungsapparat bereitzustellen, der eine Rotations-Bildentwicklungsstation enthält, die dazu in der Lage ist, Entwickler in einer hoch zufriedenstellenden Art und Weise zuzuführen, ohne eine Wartezeit zu verursachen, wenn Entwickler zugeführt wird.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1, 15 und 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Vorteilhaft wird ein neuer Bilderzeugungsapparat bereitgestellt, der folgendes enthält: ein Trageglied, das sich um seine Rotationswelle dreht, eine Anzahl von Entwicklungsqvorrichtungen, die in einer sternähnlichen Gestalt auf dem Trageglied angeordnet sind, wobei jede Entwicklungsvorrichtung eine Entwickler-Zuführvorrichtung enthält, eine Anzahl von zylindrisch gestalteten Entwicklerbehältern, die einen Entwickler enthalten, wobei jeder Entwicklerbehälter eine Öffnung und eine Führung zum Führen von Entwickler zu der Öffnung hat und jeder Entwicklerbehälter abnehmbar bzw. lösbar auf bzw. an der Entwickler-Zuführvorrichtung angebracht ist, und eine Behälter-Drehvorrichtung, die den Entwicklerbehälter dreht, indem die Führung so angeordnet bzw. ausgebildet ist, daß, wenn eine der Entwicklungsvorrichtungen mit dem Entwickler gefüllt werden muß, die Behälter-Rotationsvorrichtung den Entwicklerbehälter so dreht, daß der Entwickler in den Entwicklerbehälter zu der Offnung entsprechend bzw. in Folge einer Drehbewegung des Entwicklerbehälters übertragen wird. Dabei ist Toner durch Drehen des Trageglieds um seine Rotationsachse zu der Öffnung des Entwicklerbehälters förderbar und die sich mit dem Trageglied mitdrehenden Entwicklerbehälter, die an den sternähnlich angeordneten. Entwickler-Zuführvorrichtungen angebracht sind, sind unabhängig von der Drehung des Trageglieds um ihre eigenen Achsen durch die Behälterdrehvorrichtung drehbar. Hierbei ist die Führung insbesondere mit der Behälterwand einstöckig und/oder spiralförmig ausgebildet.

Ein neuer Entwicklerbehälter wird zur Verwendung in einem Bilderzeugungsapparat vorgesehen, der folgendes enthält: einen fixierten bzw. festen Abschnitt, der auf der Entwickler-Zuführvorrichtung des Bilderzeugungsapparats fixiert bzw. befestigt ist, und einen Rotationsabschnitt, der drehbar durch den fixierten, insbesondere ortsfesten Abschnitt gehaltert bzw. getragen wird und eine Führung umfaßt bzw. enthält, die einstöckig mit dem Entwicklerbehälter ausgebildet ist, wobei der Rotationsabschnitt durch eine Behälter-Rotationsvorrichtung des Bilderzeugungsapparats so gedreht wird, daß der Entwickler, der in dem Entwicklerbehälter enthalten ist, zu einer Öffnung des Entwicklerbehälters übertragen wird und aus der Entwickler-Zuführvorrichtung herausfließt bzw. aus dieser abgegeben wird.

Vorteilhaft beinhaltet ein Verfahren die Schritte der Übertragung von Entwickler von einem Entwicklerbehälter zu einer Entwicklungsvorrichtung in einem Bilderzeugungsapparat, weiter beinhaltet das Verfahren die Schritte, wonach eine Anzahl von Entwicklungsvorrichtungen auf einen drehbeweglichen Trageglied sternähnlich angeordnet sind und mit einer Entwickler-Zuführvorrichtung versehen sind, ein Entwicklerbehälter in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet wird und jeweils lösbar an einer zugeordneten Entwickler-Zuführvorrichtung angebracht ist, jeweils eine Öffnung auf dem zylindrisch gestalteten Entwicklerbehälter ausgebildet wird, eine einstückige Entwicklerführungswand innerhalb des Entwicklerbehälters zum Führen des Entwicklers zu der Öffnung ausgebildet wird, Entwickler in den Entwicklerbehälter eingeführt wird, der Entwicklerbehälter auf der Entwickler-Zuführvorrichtung lösbar bzw. abnehmbar befestigt wird und der Entwicklerbehälter gedreht wird, wobei Entwickler durch Drehen des Trageglieds um seine Rotationsachse und durch davon unabhängiges Drehen der Entwicklerbehälter, die an den sternähnlich angeordneten Entwickler-Zuführvorrichtungen angebracht sind und sich mit dem Trageglied mitdrehen, um ihre eigenen Achsen zu den Öffnungen der Entwicklerbehälter und somit hin zu den jeweils zugeordneten Entwicklungsvorrichtungen gefördert wird.

Weiter Vorteile und Merkmale der Erfindung werden bei der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen offenbart. Dabei können verschiedene Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen miteinander kombiniert werden.

1 ist eine Vorderansicht, die einen schematischen Aufbau eines Druckers gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

2 ist eine schematische Konstruktion einer Rotations-Bildentwicklungsstation des Druckers der 1;

3 ist eine perspektivische Ansicht eines Einheits-Trageglieds des Druckers in 1;

4 ist ein Vorder-Aufriß des Einheits-Trageglieds;

5 ist ein Aufbau, der eine Konstruktion einer Entwicklungseinheit der Rotations-Bildentwicklungsstation zeigt;

6 ist eine Konstruktion, die einen Aufbau einer Tonerzuführvorrichtung der Entwicklungseinheit in 5 zeigt;

7A ist eine schematische Darstellung der Rotations-Bildentwicklungsstation, die einen Tonerfluß durch die Tonerzuführvorrichtung in 6 erläutert;

7B ist eine schematische Darstellung einer Entwicklungseinheit, die den Tonerfluß mittels der Tonerzuführvorrichtung in 6 erläutert;

8 ist eine schematische Draufsicht, die einen Hauptteil einer Tonerzuführschraube bzw. -schnecke der Tonerzuführvorrichtung in 6 zeigt;

9 ist eine schematische Draufsicht der Entwicklungseinheit, die den Tonerfluß mittels der Tonerzuführvorrichtung in 6 zeigt;

10 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Hauptteils einer Tonerflasche, die an der Tonerzuführvorrichtung in 6 angebracht ist;

11 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen schematischen Aufbau der Tonerflasche in 10 zeigt;

12A und 12B sind vergrößerte Querschnittsansichten eines Hauptteils. die einen Prozeß des Anbringens der Tonerflasche an die Tonerzuführvorrichtung zeigen;

13 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die einen Aufbau einer Kopplung zur Rotation einer Schraubenflasche zeigt, die ein sich drehendes Teil bzw. einen rotationsabschnitt der Tonerflasche darstellt, die an die Tonerzuführvorrichtung angebracht wird;

14 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine andere Ausführungsform einer Tonerflasche zeigt;

15 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die die Tonerflasche mit einer Vorrichtung zur Detektion einer restlichen Entwicklermenge zeigt; und

16 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Konstruktion eines Hauptteils der Tonerflasche mit der Vorrichtung zur Detektion einer verbliebenen Entwicklermenge zeigt.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile für die verschiedenen Ansichten bezeichnen.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bei einem elektrofotografischen Farbdrucker 100, der einen Bilderzeugungsapparat darstellt, angewendet und wird im folgenden beschrieben.
Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet der Drucker 100 eine fotoleitende Trommel 1 als ein Bildtrageglied, die durch einen Lader 2, der als Vorrichtung zum gleichförmigen Laden dient, geladen wird und die in die Richtung A gedreht wird. Danach schreibt eine optische Laser-Schreibvorrichtung 3 ein elektrostatisches latentes Bild entsprechend der Bildinformation auf die Oberfläche der fotoleitenden Trommel 1 durch einen Abtastbetrieb. Die Bildinformation zum Belichten stellt eine einfarbige Bildinformation in gelb, magenta, cyan oder schwarz dar, die spektral von einem geforderten Vollfarbenbild aufgelöst wird. Das elektrostatische Latentbild, das auf der fotoleitenden Trommel 1 ausgebildet wird, wird durch die Rotations-Bildentwicklungsstation 420 entwickelt, indem Entwickler, wie z.B. gelber, magentafarbener, cyanfarbener oder schwarzer Toner, verwendet wird. Dadurch wird jedes Farbbild auf der fotoleitenden Trommel 1 ausgebildet.
Jedes Farbbild, das auf der fotoleitenden Trommel 1 ausgebildet wird, wird auf ein Zwischenübertragungsband 5 übertragen, das sich in die Richtung B der 1 dreht. Das Zwischenübertragungsband 5 dreht sich in Synchronisation mit der fotoleitenden Trommel 1 und empfängt einfarbige Bilder in gelb, magenta, cyan und schwarz, eines nach dem anderen, um so ein mehrschichtiges Farbbild auszubilden. Diese Übertragungsoperation auf das Zwischenübertragungsband 5 wird durchgeführt, indem die vorbestimmte Vorspannung an die Übertragungsvorspannungsrolle 51 in einem Zustand angelegt wird, in dem die fotoleitende Trommel 1 in Kontakt mit dem Zwischenübertragungsband 5 ist.
Die gelben, magentafarbenen, cyanfarbenen und schwarzen Bilder, die auf dem Zwischenübertragungsband 5 überlagert sind, werden auf ein Übertragungsblatt 10 übertragen, das zu einem Übertragungsabschnitt von einer automatischen Blattzuführkassette 7 oder einem manuellen Blattzuführfach 7a durch eine Blattzuführrolle 8, 8a und eine Ausrichtrolle 9 gefördert wird. Die automatische Blattzuführkassette 7 wird entweder für eine einseitige Kopie oder eine Duplexkopie verwendet. Dieser Übertragungsbetrieb des mehrschichtigen Farbbildes wird gleichzeitig mit einem zweiten Übertragungslader 11 durchgeführt. Nach dem Übertragungsabschnitt wird das Tonerbild auf dem Übertragungsblatt 10 durch eine Fixiereinheit 12 fixiert und aus dem Hauptkörper als ein Vollfarbendruck ausgegeben.
Der Toner, der auf der fotoleitenden Trommel 1 nach dem Bildübertragungsbetrieb von der Trommel 1 zu dem Band 5 verbleibt, wird davon durch einen Reiniger 13 für das fotoleitende Element entfernt. Der Toner auf dem Zwischenübertragungsband 5, der auf dem Zwischenübertragungsband 5 nach der Bildübertragungsoperation von dem Zwischenübertragungsband 5 zu dem Übertragungsblatt verbleibt, wird von dem Zwischenübertragungsband 5 durch eine Zwischenübertragungsband-Reinigungseinrichtung (nicht gezeigt) entfernt.
Die Rotations-Bildentwicklungsstation 420 weist eine Öffnung auf, die der fotoleitenden Trommel 1 gegenüberliegt und ebenso vier Bildentwicklungsvorrichtungen 420K, 402Y, 420M und 420C aufweist, die eine ungefähr ähnliche Konfiguration haben und entlang einer Umfangsrichtung positioniert sind.
Die Rotations-Bildentwicklungsstation 420 ist mit einem Trageglied 402 aufgebaut (siehe 3), das sich um eine Rotationswelle 40 dreht (siehe 2). Das Trageglied trägt die oben erwähnten vier Bildentwicklungsvorrichtungen 420K, 420Y, 420M und 420C. Weiter weist die Rotations-Bildentwicklungsstation 420 vier Tonerzuführvorrichtungen 45K, 45Y, 45M und 45C zum Zuführen des Toners zu den vier Bildentwicklungsvorrichtungen auf.
Wie in 2 gezeigt ist, ist eine Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K, die schwarzen Toner und einen Träger enthält, vor der fotoleitenden Trommel 1 positioniert. In der Nähe der Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K befindet sich entgegen dem Uhrzeigersinn eine Gelb-Bildentwicklungsvorrichtung 420Y, die gelben Toner und Träger enthält, eine Magenta-Bildentwicklungsvorrichtung 420M, die magentafarbenen Toner und Träger enthält, und eine Cyan-Bildentwicklungsvorrichtung 420C, die cyanfarbenen Toner und Träger enthält.
Da die internen Strukturen der Bildentwicklungsvorrichtungen 420K, 420Y, 420M und 424C im wesentlichen dieselben sind, wird hierin eine Beschreibung der Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K beispielhaft gegeben und dieselbe ist auf die anderen Bildentwicklungsvorrichtungen genauso anwendbar. Dementsprechend sind z.B. in 2 die Bildentwicklungsvorrichtungen, bei denen es sich nicht um die Schwarz-Bild entwicklungsvorrichtung 420K handelt, nur grob dargestellt und mit Bezugszeichen Y, M und C mit denselben Bezugsnummern wie die Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung versehen.
Die zuvor erwähnte Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K ist mit einer Entwicklungsrolle 41K als ein Entwickler tragendes Glied, einer ersten umrührenden Schraube 42K und einer zweiten umrührenden Schraube 43K zum Umrühren eines Zweikomponentenentwicklers (im folgenden als Entwickler bezeichnet) versehen, der aus dem schwarzen Toner und Träger besteht, die in dem Gehäuse der Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K enthalten sind. Die Rotations-Bildentwicklungsstation 420, die den oben erwähnten Aufbau aufweist, entwickelt das Latentbild auf der fotoleitenden Trommel 1, indem jede der Bildentwicklungsvorrichtungen veranlaßt wird, sich zu einer Entwicklungsposition zu bewegen. Die Bildentwicklungsvorrichtungen liegen in ihrer Rotationsreihenfolge in der Richtung B, wie in 2 gezeigt ist, der fotoleitenden Trommel 1 gegenüber.
Der Toner in dem Entwickler in der Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K wird bei jeder Entwicklungsoperation verbraucht. Wenn ein Tonerdichtesensor (nicht gezeigt) detektiert, daß sich bei der Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K die Tonerdichte verringert, wird Toner zu der Bildentwicklungsvorrichtung von der Tonerflasche 46K, die als ein Entwicklerbehälter der Tonerzuführvorrichtung 45K dient, zugeführt. Dadurch wird die Tonerdichte bei einem vorbestimmten Niveau gehalten und die Bilddichte wird konstant gehalten. Die Rotations-Bildentwicklungsstation 420 wird auf einem Entwicklungseinheit-Trageglied getragen (im folgenden als Einheit-Trageglied 200 bezeichnet), das von einem Hauptkörper des Druckers 100 zurückziehbar ist. Das Einheit-Trageglied wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben.
4 ist ein Front-Aufriß des Einheit-Trageglieds 200, wenn die Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K sich in einer Entwicklungsposition befindet. Weiter werden die Tonerflaschen, bei denen sich nicht um die Tonerflasche 46K handelt, die Toner enthält, die zu der Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K zuzuführen ist, nicht gezeigt. Bei einem gezeigten Beispiel in 3 dient das Einheit-Trageglied 200 als ein Trageglied einer fotoleitenden Elementeinheit 300. Zusätzlich wird die fotoleitende Elementeinheit 300 auf dem Einheit-Trageglied 200 angebracht, wie durch den Pfeil C in 3 gezeigt ist.
Das Einheit-Trageglied 200 weist Stützglieder einer Vorderseitentafel 201, einer Rückseitentafel 202 und vier Stützglieder von insgesamt rechts und links, oben und unten in einem mittigen Teil auf. In dem Einheit-Trageglied 200 ist eine Toner-Aufnahme-Einrichtung 203, die leicht durch Biegen oder elastisches bzw. flexibles Verformen angebracht oder entfernt werden kann, am unteren Teil des Trageabschnittes vorgesehen, wo die Rotations-Bildentwicklungsstation 420 getragen wird. Die Tonerempfangseinrichtung kann somit so gestaltet werden, daß sie leicht qanbringbar/lösbar ist, indem sie aus einem flexiblen Material, wie z.B. PET (Polyethylenterephthalat) gebildet wird.
Eine Gleitschiene (eine Schiene, die dazu in der Lage ist, zu gleiten und die zur linearen Bewegung gehalten wird, wobei eine Anzahl von Stahlkugeln enthalten ist, die auf einer geraden Linie angeordnet sind, wobei die Kugeln eines Kugellagers auf einer kreisförmigen Linie angeordnet sind) 204 ist auf beiden Seitenabschnitten des Einheit-Trageglieds 200 angebracht (siehe 4). Dadurch kann das Einheit-Trageglied 200 mit einer Vorwärtsund Rückwärtsbewegung auf der Vorderseite des Hauptkörpers des Bilderzeugungsapparats gleiten. Die zuvor erwähnte Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K ist auf einem Trägermechanismus angebracht, der später beschrieben wird, so daß die Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K von der Rotations-Bildentwicklungsstation 420 lösbar ist.
Gemäß einer detaillierten Beschreibung wird die Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K auf der Rotations-Bildentwicklungsstation 420 angebracht, wie durch den Pfeil D in 3 angezeigt ist. Zusätzlich wird bei diesem Einheit-Trageglied 200 eine Konstruktion verwendet, um die Gleitschiene mit einem Hub bzw. einer Bewegung zu ziehen, der bzw. die einer Gesamtlänge der Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K gleicht oder darüber hinausgeht. Dadurch kann die Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K freigelegt werden, wenn das Einheit-Trageglied 200 zu der Vorderseite in einem Zustand des Tragens der Rotations-Bildentwicklungsstation 420 herausgezogen wird. Genauer werden als Gleitschiene 204 zwei Reihen von Gleitschienen verwendet, die eine Länge von 500 mm jeweils haben, wenn die Gleitschienen verstaut werden, und die einen Gleithub von 650 mm haben.
Als nächstes wird eine Struktur der Tonerzuführvorrichtung der Entwicklungseinheit erläutert. Eine Struktur der Tonerzuführvorrichtungen 45C, 45M, 45Y und 45K einer jeden der Bildentwicklungsvorrichtungen 420K, 420M, 420Y und 420C gleicht ebenso einander. Dementsprechend wird nur der Aufbau der Tonerzuführvorrichtung 45K der Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K unter Bezugnahme auf 6 bis 9 beschrieben. Die Tonerzuführvorrichtung 45K wird mit einer Tonerzuführschraube 49K, einem Tonerzuführgehäuse 50K, das als Steuereinrichtung für die Menge des zugeführten Entwicklers dient, und einer Tonerflaschenführung 51K aufgebaut, wie in 6 gezeigt ist.
Eine Art und Weise der Tonerförderung zu dem Tonerzuführgehäuse 50K wird im folgenden beschrieben. Jede Bildentwicklungsvorrichtung 420K, 420Y, 420M und 420C wird in eine Richtung gedreht, die durch einen Pfeil angezeigt ist, der in 7A gezeigt ist. Die Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K der Entwicklungseinheit 420, die die Tonerzuführvorrichtung 45K enthält, wird bei der Entwicklungsposition vor der fotoleitenden Trommel 1 gestoppt, wie in 7B gezeigt ist. Dann wird die Tonerflasche 46K, die später beschrieben wird, eingeführt und in eine Tonerflaschenführung 51K durch eine Öffnung 201a (in 4) durch einen Bediener festgelegt. Die Öffnung 201a wird zum Anbringen/Loslösen der Tonerflasche vorbereitet und wird auf einer Vorderseitentafel 201 des Einheit-Trageglieds 201 geöffnet (siehe 4). Dadurch liegt ein Tonerzuführauslaß 71b der Tonerflasche 46K (siehe 12A) dem Tonereinlaß 50a (siehe 6) gegenüber, der bei einer Vorderseite des Tonerzuführgehäuses 50K ausgebildet ist.
In diesem Zustand wird, wenn die Rotations-Bildentwicklungsstation 420 um einen Rotationsschaft 40 gedreht wird (siehe 2), die Tonerflasche 46K gedreht und der Toner darin wird in das Tonerzuführgehäuse 50K gefördert. Auf der anderen Seite wird die Tonerzuführschraube 49K durch einen speziellen Schraubentreibermotor (nicht gezeigt) zum Zuführen des Toners gedreht. Dadurch wird der Toner, der zu dem Tonerzuführgehäuse 50K gefördert wird, weiter zu einer Tonerzuführposition E gefördert (siehe 9), die ausgehend von der Tonerzuführposition der Tonerflasche 46K auf die Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K gerichtet ist, wie in 8 gezeigt ist.
Gemäß der oben beschriebenen Art und Weise wird der Toner graduell bzw. allmählich zu einer Position bei einer Vorderseite der zweiten Umrührschraube 43K in einem Entwicklungsgehäuse der Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K zugeführt. Somit wird der Toner zu der Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K von der Tonerflasche 46K durch die Tonerzuführvorrichtung 45K zugeführt. Der Toner, der zu der Tonerzuführposition E an der Vorderseite der zweiten Umrührschraube 43K der Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K zugeführt wird, wird zu der Rückseite des Entwicklungsgehäuses gefördert (siehe 5), wobei ein Umrühren durch eine Rotation der zweiten Umrührschraube 43K erfolgt, wie in 9 gezeigt ist, und er wird in dem Entwickler in dem Entwicklungsgehäuse verteilt bzw. verstreut. Die Drehung der zweiten Umrührschraube wird durch ein Signal zum Zuführen des Toners gestartet, das durch eine Prozeßsteuerung erzeugt wird.
Weiter wird der Toner, der in den Entwickler verstreut wird und der zu der Rückseite des Entwicklungsgehäuses gefördert wird, zu der Seite der ersten Umrührschraube 42K an dem rückwärtigen Ende des Entwicklungsgehäuses transportiert. Zusätzlich wird der Toner zu einer Vorderseite des Entwicklungsgehäuses gefördert, wobei ein Umrühren durch eine Drehung der ersten Umrührschraube 42K erfolgt. Danach wird der Toner wiederum zu der Seite der zweiten Umrührschraube 43K an dem Vorderende des Entwicklungsgehäuses übertragen. Die Übertragung des gemischten Toners in dem Entwickler wird durch eine Drehung der Rippen bzw. Stege 42a und 43a durchgeführt, die auf einer Endseite einer jeden Umrührschraube angebracht sind (siehe 9).
Auf die oben beschrieben Art und Weise wird ein Teil des Entwicklers, der in dem Entwicklungsgehäuse 47K zirkuliert wird, durch eine Entwicklungsrolle 41K hochgeschaufelt und im Rahmen eines Entwickler-Förderprozesses zu dem Entwickler gefördert. Der Entwickler, der durch die Entwicklungsrolle 41K hochgeschaufelt wurde, wird zu dem Entwicklungsbereich gefördert; nachdem er dünn durch ein Abstreichmesser 44K geschichtet wurde. Der Entwickler wird zum Entwickeln des latenten Bildes auf der fotoleitenden Trommel 1 in ein Tonerbild bei dem Entwicklungsbereich verwendet.
Als nächstes wird der Aufbau der Tonerflasche, die in dem Drucker verwendet wird, beschrieben. Jede Tonerflasche 46C, 46M, 46Y und 46K weist eine identische Struktur auf und jede Tonerzuführvorrichtung weist ebenso eine identische Struktur auf und dementsprechend wird im folgenden nur die Tonerflasche 46K in der Tonerzuführvorrichtung 45K der Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K unter Bezugnahme auf die 10 bis 13 beschrieben. Diese Tonerflasche 46K, wie in den 10 und 11 gezeigt, besteht aus einem Rotationsabschnitt 46A, der in einer Schraubenflasche 70 enthalten ist, wo der Toner, der zuzuführen ist, enthalten ist, und einem fixierten Abschnitt 46B, der aus einer Außenkappe 71, einem Dichtglied 72 und einer Innenkappe 73 besteht.
Die Schraubenflasche 70, die ein rotierender Abschnitt 46A der Tonerflasche 46K ist, wird mit der Außenkappe 71 des fixierten Abschnittes 46B in einer rotierenden Art und Weise, wie in 14 gezeigt ist, eingehakt. Der ringförmig gestaltete konvexe Abschnitt 70a, der auf das Ende der Schraubenflasche 70 bei der Seite montiert ist, wo der Toner herausfließt, ist mit einem konvexen Abschnitt 71a verhakt, der auf einer Innenwand der Außenkappe 71 des zuvor erwähnten fixierten Abschnittes 46B angebracht ist. Somit kann die Schraubenflasche 70 drehbar mit der Außenkappe 71 ohne komplizierte Struktur der Tonerflasche 46K und der Zunahme ihrer Herstellungskosten verbunden werden, indem der fixierte Abschnitt 46B mit dem rotierenden Abschnitt 46A verhakt wird.
Weiter wird der Toner daran gehindert, von einem Verbindungsabschnitt des fixierten Abschnitt 46B der Tonerflasche 46K und des rotierenden Abschnittes 46A zu lecken. Dies liegt daran, daß die Endfläche der Schraubenflasche 70 bei einer Seite, wo der Toner herausfließt, leicht einen engen Kontakt mit der Seitenfläche des Dichtgliedes 72 eingeht. Dies liegt ebenso daran, weil der fixierte Abschnitt 46B der Tonerflasche mit dem rotierenden Abschnitt 46A der Tonerflasche 46K verhakt ist, wie in 10 gezeigt ist. Weiter ist ein Tonerzuführauslaß 71b auf der Außenkappe 71 als fixierter Abschnitt 46B der Tonerflasche 46K montiert. Dieser Auslaß 71b stellt eine Öffnung für den Toner dar, um zu dem Tonereinlaß 50a des Tonerzuführgehäuses 50K herauszufließen, wie in 6 gezeigt ist.
Ein Verschluß 71c zum Öffnen und Schließen des Tonerzuführauslasses 71b und eine Verschluß-Führungsschiene 71d zum Führen des Verschlusses 71c entlang der Umfangsrichtung der Außenwand der Außenkappe 71 sind auf der Außenkappe 71 angebracht. Wie in 12A gezeigt ist, wird die Außenkappe 71 in eine Richtung gedreht, die durch einen Pfeil "a" angezeigt ist, und zwar in einem Zustand des normalen Einführens in die Tonerflaschenführung 51K, die in 6 gezeigt ist. Dadurch bewegt sich der Verschluß 71c der Außenkappe 71 relativ entlang der Verschlußführungsschiene 71d und der Tonerzuführauslaß 71b liegt dem Tonereinlaß 50a des Tonerzuführgehäuses 50K gegenüber, wie in 12B gezeigt ist.
Es wird nämlich diese Tonerflasche 46K eingeführt und in der Tonerflaschenführung 51 durch die Öffnung 201a festgelegt, die bei der Vorderseitentafel 201 des Einheit-Tragegliedes 200 zum Anbringen/Lösen der Tonerflasche 46K ausgebildet ist, wie zuvor beschrieben wurde. Die Tonerflasche 46K wird in einem Zustand eingeführt, daß die Schwarz-Bildentwicklungsvorrichtung 420K der Entwicklungseinheit, die die Tonerzuführvorrichtung 45K hat, benachbart zu der Entwicklungsposition gestoppt wird. Zu diesem Zeitpunkt liegt die Tonerzuführvorrichtung 45K der fotoleitenden Trommel 1 gegenüber.
Dadurch wird der Verschluß 71c, der an der Außenkappe 71 angebracht ist, bei der es sich um den fixierten Abschnitt 46B der Tonerflasche 46K handelt, in eine Verschluß-Einpaß-Aushöhlung 51a (siehe 6) eingepaßt, die auf einem inneren Abschnitt der Tonerflaschenführung 51K ausgebildet ist. In diesem Zustand wird der fixierte Abschnitt 46B der Tonerflasche 46K in eine Position gedreht, die in 12B gezeigt ist, und zwar in eine Richtung, die durch einen Pfeil "a" in 12A angedeutet ist. Dann bewegt sich die Verschluß-Führungsschiene 71d relativ zu dem Verschluß 71c, wobei eine Fixierung an einer Verschluß-Einpaß-Aushöhlung 51a bestehen bleibt, und kontaktiert einen Stopper 51b (siehe 6). Dadurch wird der Tonerzuführauslaß 71b geöffnet und liegt dem Tonereinlaß 50a des Tonerzuführgehäuses 50K gegenüber.
Wenn die Tonerflasche 46K von der Tonerzuführvorrichtung 45K gelöst wird bzw. abgenommen wird, wird eine umgekehrte Operation der Einstelloperation bzw. Festlegungsoperation, die zuvor erwähnt wurde, durchgeführt, nämlich die Tonerflasche 46K wird in eine Richtung gedreht, die entgegensetzt zu jener ist, die durch den Pfeil "a" in 12A angezeigt ist. Dadurch wird der Tonerzuführauslaß 71b der Außenkappe 71 mit dem Verschluß 71c verschlossen. Danach wird die Tonerflasche 46K von der Innenseite der Tonerflaschenführung 51K herausgezogen. Zusätzlich wird ein Stopper (nicht gezeigt) auf der Tonerflasche 46K montiert, so daß die Tonerflasche 46K nicht aus der Tonerflaschenführung 51K herausgezogen werden kann oder dort eingeführt werden kann, mit Ausnahme eines Zustands, bei dem der Tonerzuführauslaß 71b der Außenkappe 71 vollständig mit dem Verschluß 71c verschlossen ist.
Eine Spiralprojektion 70b als ein Tonerführglied zum Fördern des Toners, der in der Schraubenflasche 70 enthalten ist, zu dem Tonerzuführauslaß 71b des fixierten Abschnittes 46B ist an der Innenwand der Schraubenflasche 70 ausgebildet, wobei es sich um einen rotierenden Abschnitt 46A der Tonerflasche 46K handelt, wie in 10 und 11 gezeigt ist. Weiter ist ein Fortsatz 70c zum Eingreifen mit der Kupplung 81, die in 13 gezeigt ist, am Boden der Schraubenflasche 70 montiert.
Die Kupplung 81 ist für jede Tonerflasche 70 bei einem vorbestimmten Abschnitt der Rotations-Bildentwicklungsstation 420 angeordnet. Dadurch ist die Tonerflasche 46K (46Y, 46M und 46C) mit einer Kupplungsverbindung mit dem Fortsatz 70c verbunden, der am Boden der Schraubenflasche 70 zum Eingriff mit der Kupplung 81 verbunden ist. Die Tonerflasche 46K ist mit dem Fortsatz 70c in einem Zustand des Einführens verbunden und in der Tonerflaschenführung 51K festgelegt, und zwar durch die Öffnung 201a, zum Anbringen/Lösen der Tonerflasche, die bei der vorderen Seitentafel 201 des Einheit-Trageglieds 200 geöffnet ist, wie zu vor beschrieben wurde.
Diese Kupplung 81 ist drehbar auf einer tragenden Welle 80a des Kupplungsgetriebes bzw. Kupplungszahnrads 80 montiert, das durch ein treibendes Getriebe (nicht gezeigt) getrieben wird, das an der Seite des Hauptkörpers des Druckers vorgesehen ist, und zwar durch eine Spiralfeder 82, und zwar gleitfähig entlang der Längsrichtung der tragenden Welle 80a. Daraufhin ist das zuvor erwähnte Kupplungsgetriebe 80 so aufgebaut, daß das Kupplungsgetriebe 80 mit dem zuvor erwähnten treibenden Getriebe im Eingriff ist, das an der Seite eines Hauptkörpers des Druckers vorgesehen ist, wenn die Rotations-Bildentwicklungsstation 420 gedreht wird und bei einer vorbestimmten Entwicklungsposition gestoppt wird, wo irgendeine der Bildentwicklungsvorrichtungen gegenüberliegt.
Somit wird eine Anbring-/Loslösoperation der Tonerflaschen 46K, 46Y, 46M und 46C an den Tonerzuführvorrichtungen 45K, 45Y, 45M und 45C leicht durchgeführt, indem der Fortsatz 70c zum Eingreifen mit der Kupplung 81 als eine Vorrichtung zum Drehen der Schraubenflasche 70 montiert wird, und zwar bei einem Bodenabschnitt der Schraubenflaschen 70 der Tonerflaschen 46K, 46Y, 46M und 46C.
Auf der anderen Seite wird bei einem üblichen Kopierbetrieb, wenn die Rotations-Bildentwicklungsstation, die in 2 gezeigt ist, sich dreht, die Tonerflasche 46K um die Rotationswelle 40 der Rotations-Bildentwicklungsstation 420 gedreht. Durch diese Rotationsbewegung wird der Toner in der Schraubenflasche 70 zu dem Tonerzuführauslaß 71b des fixierten Abschnittes 46B der Tonerflasche 46K entlang einer Innenwand der Schraubenflasche 70 durch den Spiralen Fortsatz 70b gefördert, der auf der Innenwand der Schraubenflasche 70 des sich drehenden Abschnittes 46A der Tonerflasche 46K ausgebildet ist.
Jedoch, wenn übermäßig Kopien von einer Vorlage gleichzeitig erzeugt werden, überschreitet die Menge an verbrauchtem Toner im Entwickler in der entsprechenden Bildentwicklungsvorrichtung die zugeführte Tonermenge, die durch eine Drehung der Tonerflasche 46K zugeführt wird. Dementsprechend nimmt die Dichte des Entwicklers in der Bildentwicklungsvorrichtung signifikant ab.
In einem derartigen Fall ist es bei dem Bilderzeugungsapparat nach dem Stand der Technik erforderlich, daß eine Tonerzuführoperation durchgeführt wird, wobei die Tonerflasche 46K durch Drehen der Rotations-Bildentwicklungsstation 420 durchgeführt wird und der Kopierbetrieb für eine gewisse Zeit gestoppt wird. Dadurch ist eine Wartezeit während des Kopierbetriebs erforderlich. Zusätzlich ist die Tonerfördereigenschaft der Tonerzuführoperation durch die Drehung der Tonerflasche 46K nicht ausreichend und relativ viel Zeit wird zum Zuführen des Toners benötigt. Weiter verschlechtert sich die Entwickler-Förderfähigkeit der Tonerflasche 46K.
Im Gegensatz hierzu wird bei dem Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung das Kupplungsgetriebe 80, das in 13 gezeigt ist, angetrieben, wenn die Tonerdichte-Detektionsvorrichtung (nicht gezeigt) betrieben wird. Mit anderen Worten wird das Kupplungsgetriebe 80 angetrieben, wenn der Tonerverbrauch des Entwicklers der entsprechenden Bildentwicklungsvorrichtung die durch die Rotation der Tonerflasche 46K zugeführte Menge an Toner überschreitet, und deshalb nimmt die Tonerdichte des Entwicklers in der entsprechenden Bildentwicklungsvorrichtung signifikant ab.
Dadurch, daß die Schraubflasche 70 des sich drehenden Abschnittes 46A der Tonerflasche 46K über den Fortsatz 70c unabhängig gedreht wird, der im Eingriff mit der Kupplung 81 des Kupplungsgetriebes 80 ist, wird ein Zustand, bei dem die entsprechende Bildentwicklungsvorrichtung der Rotations-Bildentwicklungsstation 420 der vorbestimmten Entwicklungsposition gegenüberliegt, aufrechterhalten.
Bei dem Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlich, daß der Kopierbetrieb für eine gewisse Zeit gestoppt wird, selbst wenn die Tonerdichte des Entwicklers in der Bilderzeugungsvorrichtung signifikant aufgrund der extensiven Erzeugung von Kopien von einer Vorlage zu einer Zeit abgenommen hat, das heißt die Menge des Tonerverbrauchs des Entwicklers in der entsprechenden Bildentwicklungsvorrichtung überschreitet die Tonerzuführmenge durch die Rotation der Tonerflasche 60K. Da der Toner nicht durch die Rotation der Tonerflasche 46K zugeführt wird, sondern direkt durch die sich drehende Schraubenflasche 70, wird weiter bei dem Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung die Fördereigenschaft des Toners in der Schraubenflasche 70 merklich verbessert und die erforderliche Zeit für die Tonernachfülloperation wird verkürzt. Im weiteren kann, indem somit der Toner unter Verwendung der Drehung der Schraubenflasche 70 der Tonerflasche 46K um ihre eigene Achse zugeführt wird, die Rotation derselben um die Mitte der Rotations-Bildentwicklungsstation 420, und durch den Spiralen Fortsatz 70b eine kostengünstige Tonerflasche bereitgestellt werden, die kein Umrührglied benötigt, das darin mit dem Toner enthalten sein muß.
Der Spirale Fortsatz 70b kann, ohne daß ein spezieller Prozeß durchgeführt wird, hergestellt werden, da der spirale Fortsatz 70b in einem Körper mit der Schraubenflasche der Tonerflasche 70 hergestellt werden kann. Dadurch kann eine weitere kostengünstige Tonerflasche durch niedrige Herstellungskosten bereitgestellt werden. Zusätzlich hat bei dem Drucker gemäß der vorliegenden Erfindung die Tonerflasche 46K einen Aufbau, der in zwei Teile geteilt ist, wie z.B. ein fixierter Abschnitt 46B, der mit dem Tonerzuführgehäuse 50K fest verbunden ist bzw. verhakt ist, und ein rotierender Abschnitt 46A, der drehbar mit dem fixierten Abschnitt 46B verhakt ist und durch das Kupplungsgetriebe 80 in der oben beschriebenen An und Weise angetrieben wird.
Hierauf wird vorbestimmt, daß eine Rotationsrichtung der Schraubenflasche 70 des Rotationsabschnittes 46A der Tonerflasche 46K in dieselbe Richtung weist wie jene der Außenkappe 71, wenn die Außenkappe 71 des fixierten Abschnitts 46B der Tonerflasche 46K mit dem Tonerzuführgehäuse verhakt und fixiert ist. Dadurch wird verhindert, daß der Verhak-/Fixierabschnitt der Außenkappe 71 an dem Tonerzuführgehäuse 50K aufgrund einer Drehung der Außenkappe 71 zusammen mit der Schraubflasche 70 während der Drehung versetzt bzw. verlagert wird, was zu einer Abweichung in der Positionsbeziehung zwischen dem Tonereinlaß 50a des Tonerzuführgehäuses 50K und des Tonerzuführauslasses 71b der Außenkappe 71 führt. Zusätzlich wird die Außenkappe 71 daran gehindert, von dem Verhak-/Fixierabschnitt des Tonerzuführgehäuses 50K abzufallen bzw. abzutropfen.
Auf der anderen Seite gibt es bei der Tonerflasche 46K (46Y, 46M und 46C), die die zuvor erwähnte Konstruktion aufweist, kein Problem, falls ausreichend Toner enthalten ist. Jedoch, falls die Tonermenge abnimmt, gibt es das Problem, daß der Tonerfluß an der Außenseite der Öffnung (der Seite des fixierten Abschnittes 46B) sich verschlechtert. Deshalb wird die Tonerzuführoperation zu der Bildentwicklungsvorrichtung nicht stetig bzw. glatt durchgeführt.
Dementsprechend wird es bei dieser Tonerflasche 46K (46Y, 46M und 46C) vorgezogen, daß die Höhen h1 und h2 des Spiralfortsatzes 70b, der an der Innenwand angebracht ist, so gestaltet werden, daß die Höhe h1 höher ist als die Höhe h2, wenn h1 näher an der Seite der Öffnung der Tonerflasche 46K ist als h2, wie in 14 gezeigt ist.
Somit wird durch Ausbilden der Höhe h1 des spiralförmigen Fortsatzes 70b bei einer Seite der Öffnung, der an der Innenwand der Tonerflasche angebracht ist, höher als jene des anderen spiralförmigen Fortsatzes h2, die Tonerförderfähigkeit bei einer Position benachbart zu dem Öffnungsabschnitt der Tonerflasche verbessert. Zusätzlich kann der Tonerfluß bei der Position benachbart zu dem Öffnungsabschnitt der Tonerflasche glatt bzw. stetig ausgebildet werden.
Die Tonerflaschen 46K, 46Y, 46M und 46C werden bei den Tonerzuführvorrichtungen 45K, 45Y, 45M und 45C jeweilig ausgebildet, so daß die Innenwand der Tonerflaschen in einer Längsrichtung ungefähr parallel zu der Rotationswelle 40 der zuvor erwähnten Rotations-Bildentwicklungsstation 420 ist. Dadurch wird der Toner in der Tonerflasche 46K (46Y, 46M und 46C) entlang der Innenwand davon durch die Drehung der Tonerflasche 46K (46Y, 46M und 46C) versetzt, was sich aus der Drehung der Rotations-Bildentwicklungsstation 420 ergibt. Folglich wird der Toner effektiv zu der Seite der Öffnung durch den Spiralfortsatz 70b gefördert, der an der Innenwand angebracht ist.
Weiter wird bei der Tonerflasche 46K, 46Y, 46M und 46C ein Spiralfortsatz 71e als Führung zum Fördern des Toners zu dem Tonerzuführauslaß 71b bei der Innenwand der Außenkappe 71 des fixierten Abschnittes 46B angebracht, wie in 11 gezeigt ist. Bei diesen Tonerflaschen 46K, 46Y, 46M und 46C wird der Toner in dem fixierten Abschnitt 46B, der nicht durch die Drehung des Rotationsabschnittes 46A gefördert wird, effektiv durch eine Wirkung des zuvor erwähnten spiralförmigen Fortsatzes 71e gefördert, der sich aus Drehung der Tonerflaschen 46K, 46Y, 46M und 46C auf der Grundlage der Rotation der Rotations-Bildentwicklungsstation 420 ergibt.
Hinsichtlich der Detektion des Tonerendzustandes des Bilderzeugungsapparates ist eine Detektionsvorrichtung vom P-Sensortyp zum Detektieren haftenden Toners auf einem fotoleitenden Element gut bekannt. Jedoch detektiert diese Detektionsvorrichtung vom P-Sensortyp den Tonerendzustand, wenn der Toner, der auf dem fotoleitenden Element haftet, abgenommen hat, wobei die Tonerdichte des Entwicklers in der Bildentwicklungsvorrichtung bereits abgenommen hat, wenn der Tonerendzustand detektiert wird.
Dementsprechend gibt es bei dem Bilderzeugungsapparat, der die Tonerendzustandsdetektion mit dieser Detektion vom P-Sensortyp durchführt, das Problem, daß sich insbesondere ein Farbton des kopierten Bildes anders als üblich ergibt, und zwar zu einer Zeit, wenn ein Vollfarbenbild unter der Bedingung kopiert wird, daß man in die Nähe des Tonerendzustandes hinsichtlich einer gewissen Farbe kommt. Deshalb wird bei dem Bilderzeugungsapparat gemäß der vorliegenden Erfindung ein Tonerendsensor 500 als Detektionsvorrichtung für die restliche Tonermenge zum Detektieren der restlichen Tonermenge in der Tonerflasche bei einer Position vorgesehen, die der Öffnung der Tonerflasche 46K, 46Y, 46M und 46C benachbart ist, wie in 15 und 16 gezeigt ist.
Somit wird bei dem Bilderzeugungsapparat, der mit dem Tonerendsensor 500 versehen ist, der benachbart zu der Öffnung der Tonerflasche 46K, 46Y, 46M und 46C ist, selbst in einem Fall, wenn die verbliebene Tonermenge in der Tonerflasche als der Tonerendzustand durch den Tonerendsensor 500 detektiert wird, die Tonerdichte des Entwicklers jeder der Bildentwicklungsvorrichtungen 420K, 420Y, 420M und 420C bei einem passenden Wert gehalten. Dementsprechend gibt es bei diesem Bilderzeugungsapparat nicht die Möglichkeit, daß der Farbton des kopierten Bildes sich vom Üblichen unterscheidet, selbst wenn der Toner des Entwicklers einer gewissen Farbe sich dem Tonerendzustand nähert, wenn die Vollfarbenbildkopie erzeugt wird.
Der Tonerendsensor 500 detektiert die restliche Menge an Toner in der Tonerflasche, indem optisch eine Lichtdurchlässigkeit des Toners detektiert wird, indem eine Fotodiode und ein Fototransistor verwendet werden, und zwar durch ein Detektionsfenster 71f, das bei einer Position benachbart zu der Öffnung des fixierten Abschnittes 46B der Tonerflasche 46K (46Y, 46M und 46C) ausgebildet ist, wie in 15 und 16 gezeigt ist. Somit wird das Detektionsfenster 71f bei einer Position benachbart zu der Öffnung des fixierten Abschnittes 46B der Tonerflasche 46K (46Y, 46M und 46C) angebracht, um optisch die restliche Menge des Toners durch den Tonerendsensor 500 zu detektieren. Dementsprechend wird ein zusätzlicher Tonerpfad zur Tonerenddetektion nicht benötigt. Dadurch kann der Raum zum Anordnen des Tonerendsensors 500 gespart werden.
Hinsichtlich dieser Anmeldung wird auf die japanische Patentanmeldung Nr. JPAP09-287976, die am 3. Oktober 1997 eingereicht wurde, die japanische Patentanmeldung Nr. JPAP 10-044701 vom 9. Februar 1998 und die japanische Patentanmeldung Nr. JPAP 10-237544 vom 24. August 1998 hingewiesen, deren Inhalt jeweils hiermit in die Offenbarung mit aufgenommen wird.
Erfindungsgemäß werden insbesondere unabhängige Antriebe für die Drehung des Tragegliedes zum Drehen der Entwicklungsvorrichtung und die Drehung des Tonerbehälters zum Tonernachfüllen vorgesehen. Insbesondere erfolgen die entsprechenden Drehbewegungen entkoppelt und/oder unabhängig.

Claims

Bilderzeugungsapparat, umfassend: ein Trageglied (402), das um seine Rotationsachse (40) drehbar ist; eine Anzahl von Entwicklungsvorrichtungen (420), die in einer sternähnlichen Gestalt auf dem Trageglied (402) angeordnet sind, wobei jede Entwicklungsvorrichtung (420) eine Entwickler-Zuführvorrichtung (45) enthält; eine Anzahl von zylindrisch geformten Entwicklerbehältern (70), die jeweils Entwickler enthalten, wobei jeder Entwicklerbehälter (70) eine Öffnung (71b) und eine Führung (70b) zum Führen von Entwickler zu der Öffnung (71b) des Entwicklerbehälters (70) aufweist und jeder Entwicklerbehälter (70) lösbar an einer zugeordneten Entwickler-Zuführvorrichtung (45) angebracht ist und wobei Toner durch Drehen des Trageglieds (402) um seine Rotationsachse (40) zu der Öffnung (71b) des Entwicklerbehälters (70) förderbar ist; und wobei die sich mit dem Trageglied (402) mitdrehenden Entwicklerbehälter (70), die an den sternähnlich angeordneten Entwickler-Zuführvorrichtungen (45) angebracht sind, unabhängig von der Drehung des Trageglieds (402) um ihre eigenen Achsen durch eine Behälter-Drehvorrichtung (80, 81) drehbar sind, so dass Entwickler zu der Öffnung (71b) des Entwicklerbehälters (70) zugeführt wird.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 1, bei welchem die Führung (70b) ein spiralförmiger Fortsatz ist, der auf einer Innenwand des Entwicklerbehälters (70) ausgebildet ist.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 2, bei welchem der spiralförmige Fortsatz, der auf der Innenwand des Entwicklerbehälters (70) ausgebildet ist, eine Höhe aufweist, die um die Öffnung (71b) herum zunimmt.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 1, bei welchem der Entwicklerbehälter (70) auf der Entwickler-Zuführvorrichtung (45) so angeordnet ist, dass die Innenwand des Entwicklerbehälters (70) in einer Längsrichtung parallel zu der Rotationsachse (40) des Trageglieds (402) ist.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 1, bei welchem die Entwickler-Zuführvorrichtung (45) mit einer Entwicklerzuführ-Mengensteuereinrichtung versehen ist, die eine Zuführmenge des Entwicklers steuert, indem das Aufnehmen des Entwicklers, der von der Öffnung (71b) des Entwicklerbehälters (70) ausgegeben wird, mit einem Einlass gesteuert wird und der Entwickler zu der Entwicklungsvorrichtung (420) gefördert wird.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 1, bei welchem der Entwicklerbehälter (70) einen fixierten Abschnitt (46B) umfasst, der mit der Entwickler-Zuführvorrichtung (45) in fester Verbindung ist, und einen sich drehenden Abschnitt (46A) umfasst, der zur Drehung relativ zu dem fixierten Abschnitt (46B) gehalten wird und der durch die Behälter-Drehvorrichtung (80, 81) getrieben wird.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 6, bei welchem die Behälter-Drehvorrichtung (80, 81) auf einem Boden des Entwicklerbehälters (70) angebracht ist.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 6, bei welchem eine Führung (70b), die den Entwickler zu der Öffnung (71b) fördert, an einer Innenwand des fixierten Abschnittes (46B) des Entwicklerbehälters (70) vorgesehen ist.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 6, bei welchem der fixierte Abschnitt (46B) des Entwicklerbehälters (70) mit der Entwickler-Zuführvorrichtung (45) fixiert wird, und zwar durch eine Bewegung, bei der der fixierte Abschnitt (46B) des Entwicklerbehälters (70) um die Rotationsachse des Entwicklerbehälters (70) gedreht wird.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 9, bei welchem eine Drehrichtung des Rotationsabschnittes des Entwicklerbehälters (70) dieselbe ist wie jene des fixierten Abschnitts (46B) des Entwicklerbehälters (70), wenn dieser an der Entwickler-Zuführvorrichtung (45) fixiert ist.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 6, bei welchem der Rotationsabschnitt des Entwicklerbehälters (70) drehbar mit dem fixierten Abschnitt (46B) des Entwicklerbehälters (70) verhakt ist, indem ein Verhaken mit einem ringähnlich geformten konkaven Abschnitt oder einem konvexen Abschnitt (70a) erfolgt, der auf einer Innenwand oder einer Außenwand einer Seite entweder des fixierten Abschnittes (46B) oder des sich drehenden Abschnittes (46A) des Entwicklerbehälters (70) befestigt ist, und zwar mit entweder einem ringähnlich geformten konvexen Abschnitt (71a) oder einem konkaven Abschnitt, der auf der Außenwand oder Innenwand der anderen Seite des entweder fixierten Abschnittes (46B) oder sich drehenden Abschnittes (46A) des Entwicklerbehälters (70) angebracht ist.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 1, bei welchem eine Entwickler-Detektionseinrichtung (500) zum Detektieren einer restlichen Menge des Entwicklers bei einer Position vorgesehen ist, die der Öffnung (71b) des Entwicklerbehälters (70) benachbart ist.
Bilderzeugungsapparat nach Anspruch 12, bei welchem der Entwicklerbehälter (70) mit einem detektierenden Fenster (71f) versehen ist, um optisch den verbliebenen Entwickler in dem Entwicklerbehälter (70) mit der Entwickler-Detektionseinrichtung (500) zu detektieren.
Bilderzeugungsapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Entwicklerbehälter (70) folgendes umfasst: einen fixierten Abschnitt (46B), der auf einer Entwickler-Zuführvorrichtung (45) des Bilderzeugungsapparats fixiert ist; und einen Rotationsabschnitt (46A), der drehbar durch den fixierten Abschnitt (46B) gehaltert wird und der eine Führung (70b) enthält, die einstöckig mit dem Entwicklerbehälter (70) ausgebildet ist.
Verfahren zum Übertragen eines Entwicklers von einem Entwicklerbehälter (70) zu einer Entwicklungsvorrichtung (420) in einem Bilderzeugungsapparat; mit den folgenden Schritten: eine Anzahl von Entwicklungsvorrichtungen (420) wird auf einem drehbeweglichen Trageglied (402) sternähnlich angeordnet und jeweils mit einer Entwickler-Zuführvorrichtung (45) versehen; ein Entwicklerbehälter (70) von einer zylindrischen Gestalt wird jeweils lösbar an einer zugeordneten Entwickler-Zuführvorrichtung (45) angebracht, wobei jeder Entwicklerbehälter (70) eine Öffnung (71b) und eine Führung (70b) zum Führen von Entwickler zu der Öffnung (71b) des Entwicklerbehälters (70) aufweist; und Entwickler wird durch Drehen des Trageglieds (402) um seine Rotationsachse (40) und durch davon unabhängiges Drehen der Entwicklerbehälter (70), die an den sternähnlich angeordneten Entwickler-Zuführvorrichtungen (45) angebracht sind und sich mit dem Trageglied (402) mitdrehen, um ihre eigenen Achsen zu den Öffnungen (71b) der Entwicklerbehälter (70) und somit hin zu den jeweils zugeordneten Entwicklungsvorrichtungen (420) gefördert.
Verwendung eines Entwicklerbehälters (70) in einem Bilderzeugungsapparat nach einem der Ansprüche 1–14 gemäß Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Entwicklerbehälter (70) folgendes umfasst: einen fixierten Abschnitt (46B), der auf einer Entwickler-Zuführvorrichtung (45) des Bilderzeugungsapparats fixiert ist; und einen Rotationsabschnitt (46A), der drehbar durch den fixierten Abschnitt (46B) gehaltert wird und der eine Führung (70b) enthält, die einstückig mit dem Entwicklerbehälter (70) ausgebildet ist.