DE3631495A1

DE3631495A1 - Mit einer bilderzeugungsvorrichtung verwendbares bildtraegerelement

Info

Publication number: DE3631495A1
Application number: DE19863631495
Authority: DE
Inventors: Shigeyoshi Onoda; Tokihide Ebata
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1986-09-16
Publication date: 1987-03-26
Also published as: FR2587509B1; FR2587509A1; GB2180796A; US4839690A; GB8622255D0; GB2180796B; DE3631495C2; HK12994A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildträgerele ment, beispielsweise eine lichtempfindliche Trommel bzw. Walze und eine Isolationstrommel bzw. -walze, die in Verbindung mit einem elektrofotografischen Kopier gerät oder einem elektrostatischen Aufzeichnungsgerät verwendbar sind, genauer gesagt einen Mechanismus zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Bildträgerelement und einer zugehörigen Haupteinheit des Gerätes, wobei auf der Oberfläche des Bildträger elementes ein latentes Bild oder ein Tonerbild gebil det wird.

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Bildträger trommel geringer Größe findet ein Schlagpressvorgang Anwendung, wobei ein Längsende der Trommel während der Herstellung verschlossen wird, so daß es die Form eines Bechers erhält. Wenn eine derart ausgebildete Trommel als lichtempfindliche Trommel verwendet wird, kann ein Teil des Endes zu einer Welle ausgebildet wer den, die zum elektrischen Anschließen der lichtempfind lichen Trommel an ein äußeres Gerät benutzt werden kann.

Wenn jedoch die Größe, genauer gesagt, der Durchmesser der Trommel reduziert wird, was dem neueren Trend ent spricht, ist es nicht möglich, ein Längsende bei einem Schlagpressvorgang zu verschließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bildträ gerelement zu schaffen, das bei reduziertem Trommel durchmesser elektrisch an eine äußere Einheit ange schlossen werden kann.

Es wäre einfach, die entsprechende elektrische Verbin dung durch Verwendung eines Metallflansches am Ende der Trommel herzustellen. Dies führt jedoch zu einem Anstieg des Gewichtes und der Herstellkosten der Trom mel.

Die Erfindung bezweckt daher desweiteren die Schaffung einer Bildträgertrommel, bei der kein Metallflansch Verwendung findet.

Schließlich soll durch die Erfindung ein Mechanismus zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zur Ver fügung gestellt werden, der in einer Richtung senk recht zur Bewegungsrichtung des Bildträgerelementes eine minimale Länge aufweist.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein in Verbindung mit einer Bilderzeugungsvor richtung verwendbares Bildträgerelement gelöst, das die folgenden Bestandteile umfaßt: ein elektrisch lei tendes Trommelelement, auf dem sich eine Bildträger schicht befindet, einen elektrisch isolierenden Flansch, der benachbart zu einem Ende des leitenden Trommelele mentes gelagert ist, und ein elektrisch leitfähiges Ele ment, das mit einem elektrisch leitenden Element der Bilderzeugungsvorrichtung in Eingriff bringbar ist, an einer Innenseite des Flansches angeordnet ist und mit einem Teil der elektrisch leitenden Trommel in Eingriff steht.

Das Bildträgerelement kann die Form einer Trommel oder eines Zylinders mit einer elektrisch leitenden Basis besitzen. Es kann ferner die Form einer Isolationstrom mel mit einer Isolationsschicht oder dielektrischen Schicht aufweisen oder eine Kombination von solchen Bildträgerelementen in der Form eines Bandes bzw. Rie mens und einer Walze oder Trommel zur Lagerung eines derartigen Bandes bzw. Riemens darstellen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungs beispielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzel nen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise weggebrochene, perspektivi sche Ansicht eines Bildträgerelementes (ei ner lichtempfindlichen Trommel) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht, die die Beziehung zwi schen der lichtempfindlichen Trommel der Fig. 1 und einer Haupteinheit, in der die lichtempfindliche Trommel montiert ist, zeigt;

Fig. 3 eine teilweise weggebrochene, perspektivi sche Ansicht, die eine elektrisch leiten de Platte zeigt;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Flansches;

die Fig. 5 und 6 Schnittansichten, die den Aufbau des elek ren 5 und trischen Anschlusses darstellen; und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines weite ren Ausführungsbeispiels eines Bildträger elementes in der Form einer Kombination aus einem Band und einer Walze.

In Fig. 1 ist ein Teil einer lichtempfindlichen Trommel dargestellt, bei dem ein Mechanismus zur Herstellung ei nes elektrischen Kontaktes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Anwendung findet. Die licht empfindliche Trommel ist in einer teilweise weggebroche nen, perspektivischen Ansicht dargestellt. Fig. 2 zeigt den Anschluß an die Haupteinheit, an der die lichtemp findliche Trommel montiert ist. Bei dieser Ausführungs form ist die lichtempfindliche Trommel in eine Patrone eingebaut, wie sie in der US-PS 45 75 221 beschrieben ist.

Die lichtempfindliche Trommel 1 besitzt die Form einer Trommel oder eines Zylinders mit zwei geöffneten Enden. Sie besteht aus Aluminium und besitzt einen Durchmesser von 30 mm. An jedem der Enden ist ein Kunstharzflansch 2 oder 3 aus Polyacetalharz oder Polycarbonatharz mon tiert. Einer der Kunstharzflansche 2 ist mit einem Ein griffsabschnitt 2 a versehen, an dem der Flansch im Pa tronengehäuse 4 gelagert ist, so daß hierdurch die Trommel 1 im Patronengehäuse 4 gelagert wird. Der Kunst harzflansch 2 ist ferner mit einer Bohrung 2 b versehen, die einen Lagerstift 6 der Haupteinheit aufnimmt, der an einer Seitenplatte 5 der Haupteinheit montiert und elektrisch damit verbunden ist. Hierdurch wird die Pa trone an der Haupteinheit gelagert. Der andere Flansch 4 lagert die lichtempfindliche Trommel 1 über einen an deren Lagerstift 7 am Patronengehäuse 4.

Die lichtempfindliche Trommel 1 wird durch ein Zahnrad der Haupteinheit angetrieben, indem ein einstückig mit dem Flansch 2 ausgebildeter Zahnkranz 2 c mit dem Zahn rad der Haupteinheit kämmt.

Eine elektrisch leitende Platte 8 dient dazu, die Trom mel 1 elektrisch an einen äußeren Abschnitt anzuschlies sen, genauer gesagt die Trommel 1 bei dieser Ausführungs form zu erden. Die leitende Platte besteht aus Stahl, Kupfer-Phosphor-Bronze oder rostfreiem Stahl und ist als dünne Platte ausgebildet. Sie ist an einer Innen wand der lichtempfindlichen Trommel 1 befestigt, so daß hierdurch der elektrische Anschluß an die Trommel her gestellt und gleichzeitig die Lage der leitenden Platte 8 fixiert wird. Die leitende Platte ist so gestanzt, daß ein Blattfederabschnitt 8 b gebildet wird. Wenn die Patrone in der Haupteinheit montiert ist, steht die Blattfeder 8 b mit einem freien Ende des Lagerstiftes 6 der Haupteinheit in Kontakt, so daß auf diese Weise der elektrische Anschluß zwischen dem Metallabschnitt der lichtempfindlichen Trommel 1 und der Haupteinheit hergestellt wird.

Die leitende Platte 8 wird richtig montiert, indem sie am Flansch 2 fixiert wird, bevor der Kunstharzflansch 2 in der Trommel montiert wird, und zwar durch eine Schraube oder Schrauben 9 oder durch Festklemmen der leitenden Platte 8, indem der Kunstharzteil durch Wär me verformt wird. Hierdurch wird die Positionierung und Fixierung der leitenden Platte 8 erreicht.

Fig. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines An triebsmechanismus der Trommel 1, bei dem der Zahnab schnitt 2 c des Flansches 2 des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 nicht verwendet wird. Bei dem Ausführungsbei spiel der Fig. 4 ist ein Transmissionselement 10 am Stift 6 fixiert. Dieses Transmissionselement 10 besitzt einen Vorsprung oder Vorsprünge 10 a, die mit einer Aus nehmung oder Ausnehmungen 2 d, die im Kunstharzflansch 2 ausgebildet sind, in Eingriff bringbar sind, so daß die Trommel 1 durch den rotierenden Lagerstift 6 angetrie ben wird. Dies wird hiernach weiter beschrieben.

Gemäß den Fig. 5 und 6 umfaßt die Haupteinheit der Bilderzeugungsvorrichtung, bei der es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um ein elektrofotografisches Ge rät handelt, eine Antriebswelle 6, die eine Antriebs kraft auf die Patrone überträgt und darüberhinaus die Trommel 1 der Patrone positioniert. Ein Transmissions element 10 ist über parallele Stifte 11 an der Antriebs welle 6 montiert, wobei dieses Transmissionselement 10 relativ zur Antriebswelle 6 nicht drehbar ist, jedoch auf dieser gleiten kann. Das Transmissionselement 10 besitzt zwei Vorsprünge 10 a. Es wird von einer Feder 12 gegen die Trommel gepreßt. Die Antriebswelle 6 wird durch ein Lager 13 gelagert, das an einer festen Sei tenplatte 14 der Haupteinheit montiert ist. Sie wird über ein Antriebszahnrad 15 von einer Antriebsquelle der Haupteinheit angetrieben. Das Antriebszahnrad 15 ist an der Antriebswelle 6 montiert. Es ist relativ zu dieser nicht drehbar, kann jedoch darauf gleiten. Die Antriebswelle 6 wird desweiteren durch ein Lager 17 ge lagert, das an einer festen Seitenplatte 18 der Haupt einheit montiert ist. Die lichtempfindliche Trommel der Patrone besitzt einen Kunstharzflansch 2, der mit tels Preßpassung in der lichtempfindlichen Trommel 1 angeordnet ist. Eine elektrisch leitende Platte 8 kann von der Haupteinheit mit Hilfe der Antriebswelle 6 in der vorstehend beschriebenen Weise eine Vorspannung auf die lichtempfindliche Trommel aufbringen. Diese Vor spannung kann Erde entsprechen. Die elektrisch leitende Platte 8 ist am Kunstharzflansch fixiert und steht fer ner mit der Innenfläche der lichtempfindlichen Trommel 1 in Eingriff.

Wie aus den Figuren hervorgeht, ist der Trommelzahnkranz 2 c so angeordnet, daß er sich nicht aus dem Patronenge häuse 4 heraus erstreckt. Der Trommelzahnkranz 2 c dient zur Übertragung der Antriebskraft auf eine andere Ein richtung in der Patrone, beispielsweise eine Entwick lungsvorrichtung oder eine Reinigungsvorrichtung (nicht gezeigt).

Wenn die Patrone in der Kopiervorrichtung montiert wird, wird die Antriebswelle 6 der Haupteinheit in die mitti ge Bohrung 2 b des Kunstharzflansches eingesetzt, so daß die Trommel 1 relativ zur Haupteinheit korrekt positio niert wird und das freie Ende der Antriebswelle 6 die Blattfeder 8 b der leitenden Platte 8 unter Druck setzt und in Druckkontakt damit steht. Die beiden Vorsprün ge 10 a des Transmissionselementes 10 werden von der Fe der 12 in die Ausnehmungen 2 a am inneren Teil des Kunst harzflansches 2 gedrückt. Wenn die Antriebsquelle der Haupteinheit arbeitet, wird die Antriebskraft auf das Zahnrad 15 übertragen, um das Transmissionselement 10 in Drehungen zu versetzen, das über die parallelen Stif te 11 mit der Antriebswelle 6 in Eingriff steht. Die Vorsprünge 10 a des Transmissionselementes 10 drehen den Kunstharzflansch 2 und somit die lichtempfindliche Trom mel 1, die am Flansch 2 fixiert ist. Während der Dre hung der lichtempfindlichen Trommel 1 gleitet der Flansch 2 drehbar im Patronengehäuse 4 auf den Lager abschnitten.

Fig. 6 zeigt den Zustand, in dem die Patrone im Ko piergerät montiert ist. Fig. 5 zeigt den Zustand, in dem sich die Patrone dort an Ort und Stelle befindet.

Wie aus den Figuren hervorgeht, befindet sich bei die ser Ausführungsform die am Kunstharzflansch montierte elektrisch leitende Platte 8 in einer von der äußeren Fläche der Wand des Patronengehäuses 4 um eine Stre cke 1 entfernten Position. Das Bildträgerelement 1 be sitzt einen Bereich L, in dem ein Bild erzeugt oder getragen werden kann. Wenn die Patrone in der Haupteinheit montiert ist, erstreckt sich die Antriebs welle 6 der Haupteinheit in den Bilderzeugungsbereich L. Mit anderen Worten, die elektrisch leitende Platte 8 und ihre Blattfeder 8 a befinden sich im Bilderzeu gungsbereich L des Bildträgerelementes. Durch diese Anordnung wird die Gesamtlänge der lichtempfindlichen Trommel 1 einschließlich der erforderlichen Elemente im Vergleich zu herkömmlichen Ausführungsformen redu ziert. Dies hat zur Folge, daß die Größe der Patrone herabgesetzt werden kann.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform be steht der Isolationsflansch 2 aus Kunstharz. Es ist jedoch auch möglich, behandeltes Papier, Keramik, be handeltes Holz o. ä. zu verwenden.

Der elektrische Anschluß kann zum Erden des Bildträ gerelementes oder zur Beaufschlagung desselben mit einer positiven oder negativen Spannung dienen.

Die Bildträgertrommel kann in die Patrone eingebaut sein oder selbst eine Trommel darstellen. Das Bild trägerelement kann als Isolationstrommel ausgebildet sein, die eine Oberflächenschicht aufweist, welche in der Lage ist, elektrische Ladungen zu halten.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die lichtempfindliche Trommel 1 ein elektrofotografi sches lichtempfindliches Element, um das Einrichtun gen zum Aufladen, Bildbelichtungseinrichtungen, Ent wicklungseinrichtungen, Bildübertragungseinrichtungen und Reinigungseinrichtungen in der genannten Reihen folge angeordnet sind. Bei diesen Einrichtungen kann es sich um bekannte Ausführungsformen handeln. Eine ins Detail gehende Beschreibung dieser Einrichtungen wird aus Einfachheitsgründen weggelassen.

Das Bildträgerelement kann von einem Typ sein, bei dem eine Isolationsschicht oder eine dielektrische Schicht auf einer elektrisch leitenden Basis ausgebildet ist. Die Form des Elementes ist nicht auf eine Trommel oder einen Zylinder beschränkt, sondern es kann sich eben falls um ein Band handeln.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Bildträ gerelementes 1 in der Form einer Kombination aus ei nem Band und einer Walze. Ein elektrofotografisches lichtempfindliches Band 19 umfaßt ein elektrisch lei tendes Basisband 21 aus Metall und eine darauf befind liche photoleitende Oberflächenschicht 20. Das licht empfindliche Band 19 ist um die Lagertrommeln 22, 23 und 24 aus elektrisch leitendem Material, beispiels weise Aluminium und rostfreier Stahl, gelagert. Min destens eine dieser Trommeln kann den gleichen Aufbau wie in den Fig. 2 oder 5 gezeigt aufweisen, in wel chem Fall die Trommel als Antriebstrommel wirkt, wäh rend die anderen Trommeln nicht angetriebene Trommeln darstellen. Hierdurch kann das lichtempfindliche Band 19 angetrieben werden. In diesem Fall entspricht die Antriebstrommel der lichtempfindlichen Trommel 1 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, und der elek trische Anschluß wird durch die elektrisch leitende Platte 8 der Fig. 2 oder 5 über die Antriebstrom mel mit der Haupteinheit bewerkstelligt.

In diesem Fall ist, ähnlich wie bei dem Bildträgerele ment in der Form einer Trommel, die leitende Platte 8 innerhalb der Breitenabmessung des Bandes in Richtung senkrecht zur Bewegung des Bandes angeordnet. Somit sind sowohl der Flansch 2 als auch die leitende Plat te 8 innerhalb des Bilderzeugungsbereiches des Bildträ gerelementes angeordnet, so daß die Breite oder Länge des Bildträgerelementes minimal gehalten wird und eine wirksame Ausnutzung des Raumes ermöglicht.

Erfindungsgemäß kann der Flanschabschnitt auch durch ein von der Trommel getrenntes Element gebildet werden, so daß auf diese Weise die Freiheit in bezug auf die Auswahl der Form und des Materiales des Flansches ver größert wird. Da der Flansch ferner aus einem Isola tionsmaterial bestehen kann, werden das Gewicht und die Herstellkosten des Flansches im Vergleich zu ei nem Metallflansch reduziert. Darüberhinaus ist das elektrisch leitende Element zur Herstellung des er forderlichen elektrischen Anschlusses innerhalb des leitenden Trommelelementes angeordnet, so daß die Po sition des leitenden Elementes relativ frei ist und es somit innerhalb des Bilderzeugungsbereiches des Bild trägerelementes angeordnet werden kann. Genauer gesagt, es ist nicht erforderlich, einen elektrischen Kontakt an der Oberfläche des Bildträgerelementes herzustellen, so daß die Breite des Bildträgerelementes minimal ge halten werden kann.

Erfindungsgemäß wird somit ein Bildträgerelement vorge schlagen, das lösbar in einer Haupteinheit montiert ist und das elektrisch an die Haupteinheit angeschlossen werden kann. Das Bildträgerelement besitzt ein elek trisch leitendes Trommelelement mit einem Isolations flansch. Benachbart zu einem inneren Ende des Isolations flansches ist ein elektrisch leitendes Element vorgese hen, so daß es an eine Innenfläche des elektrisch leiten den Trommelelementes elektrisch angeschlossen ist. Das elektrisch leitende Element wird an ein elektrisch lei tendes Element einer Haupteinheit elektrisch angeschlos sen, wenn das Bildträgerelement in der Haupteinheit mon tiert wird.

Claims

1. Bildträgerelement, das mit einer Bilderzeugungsvor richtung verwendbar ist, gekennzeichnet durch:
ein elektrisch leitendes Trommelelement (1), auf dem eine Bildträgerschicht angeordnet ist;,
einen elektrisch isolierenden Flansch (2), der benach bart zu einem Ende des elektrisch leitenden Trommelele mentes (1) montiert ist; und
ein elektrisch leitendes Element (8), das mit einem elektrisch leitenden Element (6) der Bilderzeugungs vorrichtung in Eingriff bringbar ist, an einer Innen seite des Flansches (2) angeordnet ist und mit einem Teil der elektrisch leitenden Trommel (1) in Eingriff steht.

2. Bildträgerelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es ein elektrisch leitendes Trommelele ment (1) und eine darauf befindliche Bildträgerschicht umfaßt.

3. Bildträgerelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es ein elektrisch leitendes Trommelele ment (22, 23, 24) und ein Band (20) mit einer Bildträ gerschicht umfaßt, das um das Trommelelement gezogen ist.

4. Bildträgerelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Flansch (2) mittels Preßpassung im elektrisch leitenden Trommelelement (1) angeordnet ist.

5. Bildträgerelement nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem leitenden Element (6) der Bilderzeugungsvorrichtung um eine Welle bzw. einen Schaft am Rotationsmittelpunkt des Bildträgerelementes handelt.

6. Bildträgerelement nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem elektrisch leitenden Element (8) im elektrisch leiten den Trommelelement um eine Metallplatte handelt, die zur Bildung einer Blattfeder (8 b), welche mit dem elek trisch leitenden Element (6) der Bilderzeugungsvorrich tung elastisch in Eingriff steht, teilweise ausge schnitten ist.

7. Bildträgerelement nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das elektrisch leitende Element (8) des Bildträgerelementes in einem Bereich angeordnet ist, der einem Bereich des Bildträgerelementes entspricht, der zum Tragen eines Bildes verwendet wird.

8. Bildträgerelement nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (2) als Lager dient.

9. Bildträgerelement nach einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Element (8) des Bildträgerelementes mit ei ner Innenfläche des elektrisch leitenden Trommelele mentes (1) in Eingriff steht.

10. Mechanismus zum Herstellen einer elektrischen Ver bindung zwischen einer Bilderzeugungsvorrichtung und einem Bildträgerelement, das ein elektrisch leitendes metallisches Trommelelement und eine darauf ausgebil dete Bildträgerschicht aufweist, gekennzeichnet durch:
einen elektrisch isolierenden Kunstharzflansch (2), der in ein Ende des metallischen Trommelelementes (1) ein gepaßt ist; und
ein elektrisch leitendes Element (8), das mit einem elektrisch leitenden Element (6) der Bilderzeugungsvor richtung in Eingriff bringbar ist, an einer Innenseite des Flansches (2) angeordnet ist und mit einem Teil der metallischen Trommel (1) in Eingriff steht.

11. Mechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß das elektrisch leitende Element (8) des Bild trägerelementes eine Metallplatte ist, die teilweise ausgeschnitten ist, um einen Federabschnitt (8 b) zu bilden, der mit dem elektrisch leitenden Element (6) der Bilderzeugungsvorrichtung elastisch in Eingriff steht, um dazwischen eine elektrische Verbindung her zustellen.

12. Mechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß das elektrisch leitende Element (6) der Bild erzeugungsvorrichtung eine Welle bzw. ein Schaft am Drehpunkt des Bildträgerelementes ist.

13. Mechanismus nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß die Metallplatte mit einem spitz zulaufenden Vorsprung versehen ist, der gegen die Innenseite der metallischen Trommel (1) gedrückt wird.

14. Mechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß das elektrisch leitende Element (8) des Bild trägerelementes am Kunstharzflansch fixiert ist.

15. Mechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß das elektrisch leitende Element (8) des Bild trägerelementes in einem Bereich angeordnet ist, der einem als Bildträgerbereich nutzbaren Bereich des Bild trägerelementes entspricht.

16. Mechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß der Flansch als Lager dient.

17. Mechanismus nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich net, daß das elektrisch leitende Element (8) des Bild trägerelementes mit der Innenfläche des elektrisch lei tenden Trommelelementes in Eingriff steht.