DE69522839T2

DE69522839T2 - Trommelunterstützende Nabe und Trommelanordnung

Info

Publication number: DE69522839T2
Application number: DE69522839T
Authority: DE
Inventors: Edward Pimes; James G. Stenzel
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1994-01-04
Filing date: 1995-01-03
Publication date: 2002-03-28
Anticipated expiration: 2015-01-04
Also published as: JPH07219390A; EP0661603A2; CA2139459A1; CA2139459C; EP0661603A3; DE69522839D1; EP0661603B1; US5357321A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Trommeltragnabe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art.
Eine Trommeltragnabe dieser Art ist in der US-A-5210574 beschrieben. Die bekannte Vorrichtung enthält zwei lange, dünne, elektrisch leitende, federnde Teile, die sowohl für die Erdung als auch für eine Drehverbindung der Nabe zur Trommel sorgen. Jedes der Teile hat eine ausgeformte Spitze für einen positiven Eingriff mit der Trommel und ein nachgiebiges freies Ende für eine Reibverbindung mit einem Teil der Nabe. Die Stellen des positiven Eingriffs der beiden Teile sind diametral gegenüberliegend angeordnet. Die Teile müssen mit Montageeinrichtungen an der Nabe befestigt werden, was es erforderlich macht, sie durch Schrauben zu befestigen.
Die JP-A-61-056379 beschreibt eine fotosensitive Trommel mit einer Erdungseinrichtung, die durch eine Blattfeder gebildet wird, die zwei Kontaktfläche mit der Trommel aufweist, die einander diametral gegenüber liegen. Demzufolge muss die Feder um die Welle der Trommel gebogen werden, was ebenso der Erdung dient. Die Drehkupplung zwischen der Welle und der Trommel erfolgt über Flansche und nicht durch die Feder.
Die JP-A-57-141676 beschreibt eine Befestigungshilfe zum Befestigen von Flanschen an einer Trommel durch Kupplungsklinken.
Ein Fotorezeptor, wie er gewöhnlich für Kopierer und Drucker verwendet wird, umfasst eine hohle, elektrisch leitende zylindrische Trommelunterlage, die durch Eintauchen mit verschiedenen Beschichtungen versehen wurde, einschließlich wenigstens einer fotoleitenden Beschichtung, die in einem filmbildenden Bindemittel verteilte Pigmentpartikel umfasst. Diese Fotorezeptoren vom Trommeltyp werden auf einer elektrisch leitenden Welle unter Verwendung von Trommeltragnaben gelagert. Die Naben werden gewöhnlich aus Kunststoffmaterial hergestellt und haben ein Loch durch ihre Mitte, in die eine Lagerwelle eingesetzt wird. Da die Naben gewöhnlich aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial hergestellt sind, ist an der Nabe eine elektrische Erdungsvorrichtung mit einem flexiblen Metallstreifen aus Federstahl befestigt und so angeordnet, dass sich sowohl die elektrisch leitende Welle als auch die elektrisch leitende Metallunterlage der Fotorezeptortrommel berührt. Eine Art einer Erdungseinrichtung ist in der US-A-4561763 dargestellt. Dieser metallene Erdungsstreifen wird oft aus seiner Ausrichtung gebogen, wenn er in ein Ende einer Fotorezeptortrommel eingesetzt wird. Eine derartige Verbiegung kann dazu führen, dass der Metallstreifen das Innere der Trommel oder die Welle oder beide nicht berührt, nachdem die Nabe in die Trommel eingesetzt wurde. Ferner können gegen Dunkelstrom elektrisch isolierende Beschichtungen, die auf der Oberfläche der Innenseite der Trommel während des Tauchbeschichtens ausgebildet wurden, die elektrische Erdung der Trommel zur elektrisch leitenden Trommelwelle negativ beeinflussen. Wenn eine unzureichende elektrische Erdung der Trommel zur Welle erst bemerkt wird, nachdem die Trommel in eine modulare Austauscheinheit eingesetzt wurde, in der der Fotorezeptor und verschiedene andere untergeordnete Systeme, wie beispielsweise Reinigungs- und Ladeeinheiten, bleibend montiert sind, ist eine Reparatur der Trommel ohne Zerstörung des Moduls gewöhnlich unmöglich. Oft ist die Nabe am Ende der Trommel durch ein wärmehärtendes Harz befestigt. Das Recyceln benutzter Trommeln mit geklebten Naben ist schwierig, wenn nicht unmöglich, da die Nabe oder die Trommel oder beide während des Entfernens der Nabe von der Trommel durch herkömmliche Arbeiten, wie beispielsweise unter Verwendung eines Hammers, beschädigt werden. Solche Entfernungsarbeiten beschädigen oder zerstören sowohl die Trommel als auch die Nabe. Die Verwendung von Bolzen und Muttern, um Naben an Trommeln zu befestigen, erfordert eine zeitaufwendige Tätigkeit und löst nicht das Problem einer elektrischen Erdung einer Trommelunterlage an der Trommelwelle.
Es besteht deshalb ein fortdauerndes Bedürfnis an verbesserten Fotorezeptoren, die zuverlässiger sind und das Recyceln erleichtern.
In der US-A-4561763, D. Basch, veröffentlich am 31. Dezember 1985, ist eine Trommeltragnabe offenbart, die eine abgeschrägte, napfförmige Nabenausbildung mit einem Bodenbereich und einer Felge aufweist, wobei die Felge eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeter, nachgiebiger Finger aufweist, die unter einer leichten Neigung von der Achse der napfförmigen Nabe nach außen vom Bodenbereich weg verlaufen, wobei mindestens drei der Finger an den Enden der Finger Lippen aufweisen, wobei die Lippen sich von der Achse wegerstrecken und in Eingriff mit einem Ende einer zylindrischen Trommel nach dem Einsetzen der napfförmigen Nabe in die Trommel stehen, wobei die Felge anders als die Lippen einen Außendurchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des Bodens ist. Die Trommeltragnabe wird in einer Trommelanordnung verwendet, die die Nabe, eine zylindrische Trommel mit einem kreisförmigen Querschnitt und eine Welle aufweist, die entlang der Achse der Trommel angeordnet ist. Eine metallische Ausgleichsscheibe wird verwendet, um die Trommel gegen die Welle elektrisch zu erden.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, sich zu bemühen, eine verbesserte Trommeltragnabe und eine bildgebende Teilanordnung zu schaffen, die die oben beschriebenen Nachteile überwindet; und sich zu bemühen, eine verbesserte Trommeltragnabe und bildgebende Teileanordnung zu schaffen, die ausgezeichnete elektrische Erdungseigenschaften eines elektrostatografischen Substrats erzielt, die sich nicht mit der Zeit verringert.
Die obigen Ziele der vorliegenden Erfindung werden erreicht durch die Nabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine verbesserte Trommeltragnabe und bildgebende Teileanordnung, die diese Nabe enthält, die das Recyceln elektrostatografischer Trommeln und Naben erleichtert, die die Anzahl der Montageschritte verringert, die verwendet werden, um die elektrostatografische Trommel herzustellen, die die Notwendigkeit des Klebens eliminiert, um eine Nabe an einem Ende einer elektrostatografischen Trommel zu montieren, und die schnell ein ausgezeichnetes Verankern der Nabe an der Trommel erreicht.
Die Nabe der vorliegenden Erfindung kann in mindestens ein Ende eines zylindrischen, elektrostatografischen, bildgebenden Teils eingesetzt werden, um eine bildgebende Teileanordnung zu bilden.
Andere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beiliegenden Ansprüchen definiert.
Die vorliegende Erfindung wird ferner an Hand von Beispielen und in Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines langen, dünnen, im Wesentlichen flachen, elektrisch leitenden, federnden Teils, das für die Trommeltragnabe der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des federnden Teils gemäß Fig. 1, gesehen von der Seite;
Fig. 3 ist ein Querschnitt des federnden Teils gesehen in Richtung der Pfeile in Fig. 2;
Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Trommeltragnabe unter Verwendung eines Paars der federnden Teile;
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der Trommeltragnabe gemäß Fig. 4, gesehen von der Seite;
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der Trommeltragnabe gemäß Fig. 4, montiert in einem Ende eines elektrostatografischen, bildgebenden Teils;
Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Trommeltragnabe, bei der ein paar federnder Teile durch eine Tragkomponente der Trommeltragnabe gelagert sind;
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung der Trommeltragnabe gemäß Fig. 7, gesehen von der Seite;
Fig. 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Trommeltragnabe der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines federnden Teils der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 ist eine Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines federnden Teils der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Trommeltragnabe der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung kann in jedem geeigneten Gerät eingesetzt werden, das eine Trommellagerung erfordert Für die Zwecke der vorliegenden Darstellung, wird die Erfindung jedoch unter Bezugnahme auf ein elektrostatografisches, bildgebendes System beschrieben. Ein typisches elektrofotografisches bildgebendes System ist in der US-A- 3900258, R. F. Hoppner u. a., dargestellt, dessen gesamte Offenbarung hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
In den Fig. 1 und 2 ist ein langes, dünnes, im Wesentliches flaches, elektrisch leitendes, federndes Teil 10 dargestellt, das gegenüberliegenden Enden aufweist, die in mindestens einer punktförmigen Spitze 12 enden. Die Enden des federnden Teils 10 sollten mindestens eine Spitze 12 aufweisen, um das Einbetten der Enden des federnden Teils in die innere Oberfläche einer hohlen, zylindrischen, elektrisch leitenden Unterlage (nicht gezeigt) in deren Inneren das federnde Teil 10 eingesetzt ist, zu erreichen. Das federnde Teil 10 sollte an jedem Ende abgeschrägt sein, wobei die Abschrägung in mindestens einem Punkt 12 endet. Der Grad der Abschrägung scheint nicht kritisch zu sein, ist jedoch wünschenswert, um das Einsetzen des federnden Teils in das Innere der Unterlage zu erleichtern, wenn die Trommeltragnabe durch eine Drehbewegung eingesetzt wird. Eine Abschrägung kann an beiden Seiten der Spitze 12 oder nur an einer Seite vorgesehen sein, wobei die andere Seite geradlinig verläuft (nicht gezeigt). Die Spitze 12 und der benachbarte Endbereich 18 des federnden Teils 10 sind in einander gegenüberliegende Richtungen gebogen in Fig. 2 dargestellt. Das federnde Teil 10 hat einen Mittelabschnitt 16, dessen Mittelbereich 17 mindestens eine aufragende Kante 14. Jedes geeignete Material kann für das lange, dünne, im Wesentlichen flache, elektrisch leitende, federnde Teil 10 verwendet werden. Das federnde Teil 10 sollte auch biegbar sein, sollte jedoch einer bleibenden Verformung widerstehen. Bevorzugt umfasst das federnde Teil 10 ein Metall, das harte, federnde Eigenschaften aufweist. Typische harte, Federeigenschaften aufweisende Metalle enthalten beispielsweise rostfreien Stahl, eine Kupfer-Beryllium-Legierung, eine Phosphorbronze oder dergleichen oder einen leitenden Kunststoff. Das federnde Teil 10 sollte einen elektrischen Widerstand von weniger als etwa 1000 Ω cm aufweisen. Das ausgewählte spezielle Material und die ausgewählte Länge, Breite und Dicke beeinflussen die Federeigenschaften des Federteils 10. Die Breite und die Dicke sollten ausreichend sein, um einer bleibenden Verformung zu widerstehen, und die Trommeltragnabe (nicht gezeigt) in ihrer Lage an mindestens einem Ende der hohlen zylindrischen Trommel zu halten. Typische physikalische Breiten liegen beispielsweise zwischen etwa 0,2 cm und 1 cm, und eine typische Dicke liegt zwischen 0,25 mm und etwa 1 mm.
In Fig. 3 ist ein Querschnitt des federnden Teils 10 gezeigt, geschnitten in der durch die Pfeile in Fig. 2 angedeuteten Richtung.
In Fig. 4 ist eine Trommeltragnabe 20 dargestellt, die ein scheibenförmiges Teil 21 umfasst, an dem wahlweise ein Antriebszahnrad 22 mit Zähnen 23 befestigt ist, die um seinen Umfang angeordnet sind. Wenn gewünscht, kann das scheibenförmige Teil 21 und das Antriebszahnrad 22 einstückig durch jedes geeignete Verfahren, wie beispielsweise Gießen, ausgebildet sein. Die Zähne 23 sind so ausgebildet, dass sie mit den Zähnen eines weiteren Zahnrads (nicht gezeigt) in Eingriff stehen, das mit einer geeigneten Antriebsquelle verbunden ist, wie dies im Stand der Technik üblich ist. Eine derartige Anordnung ist im Stand der Technik gut bekannt und ist beispielsweise in der US-A- 3900258, R. F. Hoppner u. a. dargestellt, deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird. Alternativ dazu, kann die Nabe 20 direkt durch eine hexagonale oder quadratische Welle (nicht gezeigt) angetrieben werden, die in entsprechend geformte Öffnungen in der Nabe 20 eingreifen. Die Welle kann direkt durch einen Elektromotor (nicht gezeigt) oder durch jede andere geeignete Antriebsquelle angetrieben werden, wie dies im Stand der Technik gut bekannt ist. Das scheibenförmige Teil 21 hat einen kreisförmigen Umfang 24 und ein mittiges Loch 26. Eine kreisförmige Rippe oder ein Steg 28 wird einstückig mit dem gegossenen scheibenförmigen Teil 21 durch herkömmliches Verfahren, wie beispielsweise Gießen, ausgebildet. Wenn gewünscht, kann der kreisförmige Steg 28 vorgefertigt und anschließend durch geeignete Mittel, wie beispielsweise einen Kleber, eine Schraube oder dergleichen, an dem scheibenförmigen Teil 21 befestigt werden. Der kreisförmige Steg 28 sichert ein paar beabstandeter, paralleler Federelemente 10 am scheibenförmigen Teil 21 benachbart dem Loch 26. Das scheibenförmige Teil 21, das bei der Trommeltragnabe 20 verwendet wird, kann aus jedem geeigneten Material wie beispielsweise Kunststoff oder Metall hergestellt werden. Typische Kunststoffmaterialien enthalten wärmbare oder thermoplastische Harze, die dimensionsmäßig stabil sind. Diese Kunststoffteile können gefüllt oder ungefüllt sein. Jedes geeignete, herkömmliche Füllmaterial kann verwendet werden. Typische thermoplastische Harze enthalten beispielsweise Akrylonitrilbutadienstyrol (ABS), Polycarbonate, Nylon, Acryl oder dergleichen. Typische wärmehärtbare Harze enthalten beispielsweise Alkyde, Allyle, Epoxydharze, Phenole oder dergleichen. Obwohl teurer, können Metalle, wie beispielsweise Stahl, Aluminium, Kupfer, Bronze, Messing oder dergleichen für das scheibenförmige Teil 21 verwendet werden.
Obwohl das Federteil 10 in einer Art und Weise gezeigt ist, dass es an der Nabe 20 durch den Steg 28 befestigt ist, in den das Federteil 10 eingegossen ist, kann es mit dem scheibenförmigen Teil 21 durch andere geeignete Maßnahmen verbunden werden. So kann beispielsweise das Federteil 10 mit Bolzen oder Schrauben am Steg oder an anderen geeigneten Vorsprüngen befestigt werden, die in Richtung auf das Innere der hohlen, zylindrischen Trommel vorstehen, die durch die Nabe 20 gelagert wird, befestigt werden. Wenn gewünscht, kann der Steg 28 Schlitze aufweisen, in die das Federteil 10 eingeklebt oder durch mechanische Befestigungsmittel, wie beispielsweise Schrauben, Klammern oder dergleichen befestigt wird.
Der mittige Abschnitt 16 des Federteils 10 hat eine Hauptebene, die sich im Wesentlichen parallel zur Achse des Lochs 26 erstreckt. Mit anderen Worten, es ist die größere Oberfläche statt der dünnen Kantenfläche des Federteils 10, die in einen im Wesentlichen tangentialen Kontakt mit der gekrümmten Oberfläche der Welle (nicht gezeigt) kommt, die eventuell verwendet wird, um die Nabe 20 zu lagern. Da das Federteil 10 im Wesentlichen flach ist, ist die Begriff "Hauptebene", wie er hier verwendet wird, definiert als die Ebene jeder Seite des mittleren Abschnittes 16 der großen offenliegenden Oberflächen des Federteils 10 statt in der Ebene einer der engen Kantenflächen des dünnen Federteils 10. Die Federteile 10 sind miteinander ausgerichtet, so dass sie sich mit dem Einbau einer Welle (nicht gezeigt) durch das Loch 26 überlappen, und sich leicht von der Welle wegbiegen (nicht gezeigt), nachdem sie zwischen die Federteile 10 eingesetzt ist. Diese leichte Überlappung sichert einen reibenden und elektrischen Kontakt, nachdem die Welle durch das Loch 26 und durch den Abstand zwischen den federnden Teilen 10 eingesetzt wurde. Obwohl ein einziges, langes, dünnes, im Wesentlichen flaches, elektrisches Federteil 10 verwendet werden kann, ist es bevorzugt, ein zweites Federteil 10 an der anderen Seite der Welle anzuordnen, um eine gleichmäßige Belastung der Welle zu erreichen, und einen elektrischen Kontakt zwischen der Welle und dem Inneren der hohlen, zylindrischen, elektrisch leitenden Unterlage zu schaffen. Um das Einsetzen der Welle in den Abstand zwischen den Federteilen zu erleichtern, sind aufgebogene Kanten 14 an jedem Federteil vorgesehen, die zuerst das Ende einer Welle berühren, wenn sie zwischen die Federteile 10 eingesetzt ist. Die aufgebogenen Kanten 14 funktionieren als schräge Ebene, um die Federteile 10 auseinander zu spreizen und eine Beschädigung der Federteile 10 zu verhindern, wenn die Welle eingesetzt wird. Die Anbringungsstelle der aufgebogenen Kanten 14 hängt von der Richtung ab, in der die Welle eingesetzt wird. Wenn demnach die Welle anfänglich in das Loch 26 vor dem Durchtritt durch den Abstand zwischen den Federteilen 10 eingesetzt wird, werden die aufgebogenen Kanten 14 auf derjenigen Seite der Federteile 10 angeordnet, die dem scheibenförmigen Teil 21 am nächsten liegen. Wenn jedoch die Welle anfänglich in das entfernte Ende einer Trommel vor dem Durchtritt durch den Abstand zwischen den Federteilen 10 eingesetzt wird, sind die aufgebogenen Kanten 14 an der Seite des Federteils 10 angeordnet, die dem ferneren Ende zugewandt sind. Wenn die Welle von jeder Seite der Trommel eingesetzt werden kann, ist es wünschenswert, dass eine aufgebogene Kante 14 an beiden Kanten jedes Federteils 10 vorgesehen ist.
Halbkreisförmige Ausrichtstege 30 für die Trommel sind ebenfalls am scheibenförmigen Teil 21 angegossen. Falls gewünscht, können die Ausrichtstege 30 vorgefertigt und anschließend durch geeignete Mittel, wie beispielsweise einem Klebstoff, einer Schraube oder dergleichen am scheibenförmigen Teil 21 befestigt werden. Die Trommelausrichtstege 30 stellen sicher, dass die Trommeltragnabe 20 im Ende der Trommel (nicht gezeigt) zentriert wird. Wenn gewünscht kann die zur Inneren Oberfläche der Trommel weisende Seite des Trommelausrichtsteges 30 konisch, angefast oder auf andere Weise in Richtung auf die Mittellinie der Trommel (nicht gezeigt) geneigt sein, um das Einsetzen der Nabe 20 in ein Ende der Trommel zu erleichtern und einen engen Sitz zwischen der Nabe 20 und der Trommel zu fördern. So können beispielsweise die Trommelausrichtstege 30 einen abgestumpften Querschnitt aufweisen. Statt der Verwendung von Ausrichtstegen 30 kann alternativ eine herkömmliche Vertiefung (nicht gezeigt) im kreisförmigen Umfang 24 ausgebildet sein, um das Ende einer Trommel aufzunehmen, oder eine herkömmliche Vertiefung (nicht gezeigt) kann im Ende der Trommel benachbart der inneren Oberfläche der Trommel ausgebildet sein, um die Nabe 20 aufzunehmen.
Vor dem Einbau in das Ende einer Trommel erstrecken sich die punktförmigen Spitzen 12 der Federteile 10 über die äußere Kante des halbkreisförmigen Trommelausrichtsteges 30, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt. Der Betrag, um den sich die Federteile 10 über die äußere Kante des halbkreisförmigen Trommelausrichtsteges 30 erstrecken, sollte ausreichend sein, um eine Komprimierung des Federteils 10 zu erreichen und einen positiven Eingriff der Spitzen 12 mit der inneren Oberfläche einer zylindrischen Trommel nach dem Einsetzen der N 20 in ein Ende der Trommel sicherzustellen. In gleicher Weise sollte die Öffnung zwischen benachbarten Enden des Ausrichtsteges 30 ausreichend weit sein, um eine angemessene Bewegung der Federfinger 10 während des Einsetzens der Tragnabe 16 in das Ende der zylindrischen Trommel (siehe Fig. 6) zu gestatten. In einem typischen Beispiel erstreckt sich die punktförmig zulaufende Spitze des Federteils um etwa 1 mm (1/32 Zoll) über die äußere Kante des Trommelausrichtsteges 30. Die Breiten der Seiten der aufgebogenen Kante 14 sollte ausreichend sein, um die Welle 40 einzufangen und zu leiten, wenn sie in das Loch der Trommeltragnabe 20 eingesetzt wird. Ein Vorsprung 32 ist an der Oberfläche des scheibenförmigen Teils 21 vorgesehen, um mit der Trommel in Eingriff zu treten und die Tragnabe 20 mit der Trommel auszurichten, in die die Nabe 20 eingesetzt ist. Falls gewünscht, kann der Vorsprung 32 alternativ als zurückgesetzte Oberfläche (nicht gezeigt) ausgebildet sein, die in den kreisförmigen Umfang 24 eingeschnitten oder eingegossen wurde.
In Fig. 6 ist eine Trommeltragnabe 20 gezeigt, nachdem sie in ein Ende einer elektrostatographischen, bildgebenden Trommel 34 eingesetzt ist. Die elektrostatographische, bildgebende Trommel 34 umfasst eine hohle, zylindrische, elektrisch leitende Unterlage 36 und mindestens eine elektrostatographische Schicht 38. Elektrostatographische Schichten sind im Stand der Technik gut bekannt und können dielektrische Schicht für eine elektrographische Bildgebung oder mindestens eine elektrofotografische bildgebende Schicht für eine elektrofotografische Bildgebung umfassen. Eine Welle 40 wurde durch das Loch 26 und den Abstand zwischen den Federteilen 10 eingesetzt. Die hochstehenden Kanten 14 erleichterten das Einsetzen der Welle 40 zwischen die Federteile 10. Da der Abstand zwischen den Federteilen 10 vor dem Einsetzen der Welle 40 geringer als der Durchmesser der Welle 40 ist, wird ein Reibeingriff zwischen der Welle 40 und den Federteilen 10 erreicht. Der Reibeingriff sichert den elektrischen Kontakt. Diese Anordnung gestattet ein elektrisches Erden der Trommel 34 über das Federteil 10 und die Welle 40.
Die Trommeltragnabe 20 wird in ein Ende der Trommel 34 mit einer Drehbewegung entweder der Trommeltragnabe 20 oder der Trommel 34 oder sowohl der Trommeltragnabe 20 und der Trommel 34 eingesetzt. Bevorzugt sind die Endbereiche 18 an jedem Ende des Federteils 10 benachbart der zulaufenden Spitze 12 unter einem Winkel von bis zu etwa 60 Grad abgebogen, gemessen von der ursprüngliche Ebene des Federteils 10 vor dem Biegen, um den Angriffswinkel der zulaufenden Spitze 12 in die innere Oberfläche der Trommel 34 zu vergrößern. Ein typischer Angriffswinkel beträgt 30º. Dies verhindert einen Schlupf zwischen der Nabe 20 und der Trommel 34, wenn die Nabe 20 durch geeignete Einrichtungen, wie beispielsweise ein Antriebszahnrad 22 angetrieben wird. Bevorzugt beträgt der Abstand der Biegung von der zulaufenden Spitze 12 zwischen etwa 2 mm und etwa 25 Prozent der Gesamtlänge des Federteils 10. Die Richtung der Drehung für den Antrieb verläuft in eine Richtung, die das Einschneiden der zulaufenden Spitze in die Unterlage erhöht. Wenn die Trommel 34 stationär ist und die Nabe 20 in dasjenige Ende der Trommel 34 eingesetzt wird, das dem Ende gegenüberliegt, das dem Betrachter in Fig. 6 am nächsten liegt, wird die Nabe 20 im Uhrzeigersinn gedreht. Wenn die Nabe 20 stationär gehalten wird, wird die Trommel 34 im Gegenuhrzeigersinn bewegt, wenn sie auf der Nabe 20 montiert wird. Die Drehbewegung bewirkt, dass die Biegung benachbart des Endbereiches 18 sich noch mehr biegt, um dadurch das Einsetzen des Federteils 10 in das Innere der Trommel 34 zu erleichtern. Wenn die Trommel 34 durch Antriebsmittel, die in die Zähne 23 des Antriebszahnrades 22 eingreifen, gedreht wird, sollte die Bewegungsrichtung der Nabe 20 in die durch den Pfeil B angedeutete Richtung erfolgen. Dies bewirkt, dass sich die zulaufenden Spitzen 12 selbst weiter in die innere Oberfläche der Trommel 34 eingraben, um einen Schlupf zwischen der Trommel 34 und der Nabe 20 zu verhindern. Das Verhindern von Schlupf sichert das Register der elektrostatographischen Bilder und erhöht die erzielbare Qualität der elektrostatographischen Bilder.
Wenn die Nabe 20 vom Ende der Trommel 34 entfernt werden soll, und die Trommel 34 stationär gehalten wird, sollte die Nabe 20 in einer Richtung gedreht werden, die durch den Pfeil A in Fig. 6 dargestellt ist. Da die Nabe 20 leicht von der Trommel 34 und ohne Beschädigung der Trommel 34 oder der Nabe 20 entfernt werden kann, können beide Bestandteile leicht recyled werden, ohne dass Material verloren geht, und mit geringem Zeitaufwand.
In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Trommeltragnabe 50 ein ringförmiges äußeres Teil 52 und ein Tragteil 54 aufweist. Ein Paar langer, dünner, im Wesentlichen flacher, elektrisch leitender Federteile 56 sind in das Tragteil 54 eingegossen. Ebenfalls eingegossen in das Tragteil 54 ist ein ringförmiger Rückhaltesteg 58 und ein Keil 60. Falls gewünscht, können andere geeignete Mittel den Keil 60 zum Befestigen des Tragteils 54 am ringförmigen äußeren Teil 52 ersetzen. Typische alternative Mittel enthalten beispielsweise einen Kragen im ringförmigen äußeren Teil 52, versehen mit einer Einstellschraube (nicht gezeigt). Das Tragteil 54 zusammen mit den Federteilen 56 kann einfach in das ringförmige äußere Teil 52 montiert werden, indem man nur das Tragteil 54 in ein Loch 52 presst, das in der Mitte des ringförmigen äußeren Teils 52 angeordnet ist, bis der Rückhaltesteg 58 sich durch die gegenüberliegende Seite des ringförmigen Teils 52 erstreckt, wodurch das Tragteil 54 im ringförmigen äußeren Teil 52 verriegelt ist. Wenn später das Entfernen des Tragteils 54 vom ringförmigen äußeren Teil 52 gewünscht wird, kann ein derartiges Entfernen in einfacher Weise durch einen gewöhnlichen Dorn erleichtert werden. Der Keil 60 des Tragteils 54 steht in Eingriff mit einem korrespondierenden Schlitz im Loch 62 im ringförmigen äußeren Teil 52, um die Drehung des Tragteils 54 im Loch 62 zu verhindern.
Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 9 gezeigt, bei dem die trommeltragende Nabe 70 eine Vielzahl von einzelnen Trommelausrichtvorsprüngen aufweist, die in einer im Wesentlichen kreisförmigen Anordnung angeordnet sind, anstatt eines kompakten Steges, wie beispielsweise die halbkreisförmigen Trommelausrichtstege 30, die in Fig. 4 gezeigt sind. Ein langes, dünnes, im Wesentlichen flaches, elektrisch leitendes Federteil 76 ist an der Tragnabe 70 mit Hilfe von Tragvorsprüngen 78 befestigt. Das Federteil 76 kann direkt in die Tragvorsprünge 78 eingegossen sein oder es kann eher in in den Tragvorsprüngen 78 ausgebildeten Schlitzen eingesetzt und verklebt sein. Jedes geeignete Mittel zum Montieren des Federelementes 76 an der Nabe 70 kann verwendet werden, um die Tragvorsprünge 78 zu ersetzen, falls dies gewünscht ist.
In Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines langen, dünnen, im Wesentlichen flachen, elektrisch leitenden Federteil 80 gezeigt. Das Federteil 80 umfasst eine mittig angeordnete hochstehende Kante 82 und eine zulaufende Spitze 84 an jedem Ende. Der Endbereich 86 benachbart der Spitze 84 ist nicht gebogen und befindet sich in der gleichen Ebene wie der hauptsächlichste Teil des Federteils 80. Mindestens eine abgeschrägte Seite 88 führt zur punktförmig auslaufenden Spitze 84, was das Einsetzen des Federteils 80 in das Innere der Trommel erleichtert, wenn die Trommeltragnabe (nicht gezeigt) in ein Ende der Trommel (nicht gezeigt) eingedreht wird. Wenn nur eine abgeschrägte Seite an jedem Ende eines Federteils verwendet wird, sollte die abgeschrägte Seite dem Ende der Trommel zugewandt sein, in das die Nabe eingesetzt wird. Der Ausdruck "abgeschrägte Seite" wie er hier verwendet wird, soll eine Kante bezeichnen, die zu einer punktförmig zulaufenden Spitze führt, wobei die Kante relativ zur Längsmittellinie eines langen, dünnen, im Wesentlichen flachen, elektrisch leitenden Federteils schräg zuläuft.
In Fig. 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines langen, dünnen, im Wesentlichen flachen, elektrisch leitenden Federteils 90 gezeigt, das abstehende Kanten 92 und eine Vielzahl von punktförmig zulaufenden Spitzen 94 aufweist. Obwohl nur zwei Spitzen 94 an jedem Ende des Federteils 90 gezeigt sind, können drei oder mehr Spitzen verwendet werden, wenn dies gewünscht ist.
Fig. 12 zeigt eine weitere Trommeltragnabe 100 der vorliegenden Erfindung. Die Nabe 100 umfasst ein scheibenförmiges Teil 102, das kreisförmig gebogene Ausrichtstege 104 und einen kreisförmigen Steg 106 trägt, der ein Paar langer, dünner, im Wesentlichen flacher, elektrisch leitender Federteile 108 lagert, die rechtwinklig zu einem weiteren Paar langer, dünner, im Wesentlichen flacher, elektrisch leitender Federteile 112 angeordnet sind. Die Federteile 108 und 112 schließen ein Loch 110 ein, das für eine Welle (nicht gezeigt) vorgesehen ist, um den für einen Reibeingriff und einen elektrischen Kontakt zwischen den Federteilen 108, 112 und der Außenoberfläche der Welle zur Verfügung stehenden Oberflächenbereich zu erhöhen und auch ein verbessertes Selbstzentrieren der Nabe 20 und der Trommel (nicht gezeigt) um die Welle zu fördern. Der Abstand zwischen jedem Federteil eines Paares sollte geringfügig kleiner als der Durchmesser der Welle sein, um einen positiven elektrischen Kontakt mit der Welle zu sichern.
Obwohl die in den Zeichnungen dargestellten Naben an jedem Ende der Trommel identisch sein können, müssen die Trommeltragnaben nicht identisch sein.

Claims

1. Nabe (20, 50, 70, 100) zum Tragen einer Trommel (34), wobei die Nabe ein scheibenförmiges Teil (21, 102) mit einem kreisförmigen Umfang (24), Trommelausrichtmittel (30, 73, 104), ein Loch (26, 110), das sich axial durch den Mittelpunkt des scheibenförmigen Teils erstreckt, und mindestens ein langes, dünnes, elektrisch leitendes Federteil (10, 56, 76, 80, 90, 108, 112) aufweist, das an dem scheibenförmigen Teil befestigt ist, wobei das Federteil einen Bereich (16) benachbart des Loches für einen elektrischen Kontakt mit einer Welle (40, 54) und einen Endbereich (18, 88) aufweist, der in mindestens einer zulaufenden Spitze (12, 84, 94) endet, die benachbart des kreisförmigen Umfangs (24) des scheibenförmigen Teils (21, 102) angeordnet und sich über die Trommelausrichtmittel (30, 72, 104) für einen positiven Eingriff in die innere Oberfläche der zylindrischen Trommel (34) erstreckt, nachdem die Nabe in die Trommel eingesetzt ist, um einen Schlupf zwischen diesen Teilen zu verhindern, wobei das lange, dünne, elektrisch leitende Federteil (10, 56, 76, 80, 90, 108, 112) einen mittleren Abschnitt(16) benachbart des Loches und gegenüberliegende erste und zweite Endbereiche (18, 88) aufweist, von denen jeder in mindestens einer zulaufenden Spitze (12, 84, 94) endet, und wobei das Federteil zwischen den ersten und zweiten Endbereichen (18, 88) eine Hauptebene bildet, die im Wesentlichen parallel und beabstandet zur Achse des scheibenförmigen Teiles angeordnet ist, wobei die ersten und zweiten Endbereiche (18, 88) in gegenüberliegende Richtungen relativ zueinander gebogen sind oder sich in der Hauptebene befinden, wobei die zulaufenden Spitzen (12, 84, 94) der ersten und zweiten Endbereiche (18, 88) sich über die Trommelausrichtmittel (30, 72, 104) an Stellen hinauserstrecken, die sich bezüglich der Achse des scheibenförmigen Teils (21, 102) vor dem Einsetzen des Federteils in die Trommel nicht diametral gegenüberliegen.

2. Nabe nach Anspruch 1, wobei der mittlere Abschnitt (16) so angeordnet ist, dass er sich mit dem Einbau der Welle (10) überschneidet, um im Reibkontakt mit der durch das Loch eingesetzten Welle (40) gebogen zu werden.

3. Nabe nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens eine Kante (14, 82, 92) des Federteils (10, 56, 76, 80, 90, 108, 112), die dem scheibenförmigen Teil (21, 102) zugewandt ist, in einer Richtung von der Achse der Scheibe weg vorsteht, um zuerst ein Ende einer Achse (40) zu berühren, wenn diese durch das Loch (26, 110) eingesetzt ist und/oder wobei die Kante des Federteils, die von dem scheibenförmigen Teil wegweist, in einer von der Achse der Scheibe wegweisenden Richtung vorsteht.

4. Nabe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jedes der Enden des Federteils (90) in einer Vielzahl von zulaufenden Spitzen (94) endet.

5. Nabe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein erstes Paar der elektrisch leitenden Federteile (10, 56, 80, 90, 108) parallel zueinander am scheibenförmigen Teil (21) an gegenüberliegenden Seiten des Loches (26) montiert ist, wobei abstehenden Kanten (14, 82, 92) von der Achse wegweisen und wobei wahlweise ein zweites Paar der flachen, elektrisch leitenden Federteile (112) parallel zueinander an dem scheibenförmigen Teil an gegenüberliegenden Seiten des Loches und rechtwinklig zum ersten Paar der elektrisch leitenden Federteile (108) montiert ist.

6. Nabe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das scheibenförmige Teil ein ringförmiges äußeres Teil (52) mit einem zentral angeordneten Loch (62) aufweist, in das ein Tragteil (54) montiert wurde, wobei das flache, elektrisch leitende Federteil (56) durch das Tragteil getragen ist.

7. Elektrostatographische, bildgebende Vorrichtung mit einer hohlen, zylindrischen, elektrisch leitenden Unterlage (36) mit einer inneren Oberfläche und einer beschichteten äußeren Oberfläche (38) und einer trommeltragenden Nabe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die an mindestens einem Ende der leitenden Unterlage montiert ist und wobei die zulaufenden Spitzen (12) mindestens eines Federteils in die inneren Oberfläche der Unterlage eingebettet ist.

8. Elektrostatographisches, bildgebendes Verfahren unter Drehung der elektrostatographischen, bildgebenden Vorrichtung nach Anspruch 7 in einer Richtung, die im Wesentlichen der Richtung entgegengesetzt ist, in der jedes der Enden des Federteils (10, 56, 76, 108, 112) gebogen ist, bei dem ein elektrostatisches, latentes Bild auf der beschichteten äußeren Oberfläche ausgebildet wird und bei dem das latente elektrostatographische Bild mit einem Toner entwickelt wird, um ein Tonerbild zu erzeugen, das dem latenten elektrostatischen Bild entspricht.

9. Verfahren zum Herstellen einer elektrostatographischen, bildgebenden Vorrichtung, wobei ein hohles, zylindrisch geformtes, elektrostatographisches bildgebendes Teil geschaffen wird, das eine innere Oberfläche, eine beschichtete äußere Oberfläche und zwei Enden hat, wobei eine Trommeltragnabe (20, 50, 70, 100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 geschaffen wird und wobei die Nabe mit einer Drehbewegung in eines der Enden des hohlen, zylindrisch geformten, elektrostatographischen, bildgebenden Teils eingesetzt wird, um die elektrisch leitenden Federteile (10, 56, 76, 80, 90, 108, 112) zu biegen, wodurch die zulaufende Spitze (12, 84, 94) an jedem Ende des Federteils mit der inneren Oberfläche in Eingriff gelangt, um die Nabe in einem Ende des hohlen, zylindrisch geformten, elektrostatographischen, bildgebenden Teils zurückzuhalten.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine vorstehende Kante (14, 82, 92) des zentralen Abschnittes (16) mit einer Welle in Eingriff gebracht wird, die durch das Loch (26, 110) eingesetzt wird, wodurch die hochstehende Kante von der Achse der Scheibe weggedrückt wird.