DE69825198T2

DE69825198T2 - Verbindungselement, Arbeitseinheit und Montageverfahren der Arbeitseinheit

Info

Publication number: DE69825198T2
Application number: DE69825198T
Authority: DE
Inventors: Akira Ohta-ku Suzuki; Hiroomi Ohta-ku Matsuzaki; Shigeo Ohta-ku Miyabe; Kazuo Ohta-ku Chadani
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-03-18
Filing date: 1998-03-16
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2018-03-17
Also published as: JP3745111B2; EP0866387A3; EP0866387B1; CN1118727C; US6173140B1; CN1195793A; EP0866387A2; AU5934698A; JPH10319818A; DE69825198D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement, eine Prozeßkartusche (nachfolgend Arbeitseinheit genannt) und ein Verfahren zur Montage der Arbeitseinheit.
Die Arbeitseinheit kann eine abnehmbar in die Hauptbaugruppe eines Bilderzeugungsgerätes installierbare Kartusche sein, zu welcher ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element und ein Entwickelelement als eine Einheit gehören. Die Arbeitseinheit kann eine abnehmbar in die Hauptbaugruppe eines Bilderzeugungsgerätes installierbare Kartusche sein, zu welcher ein Ladeelement zum Laden des elektrophotographischen, lichtempfindlichen Elements, ein Reinigungselement zum Entfernen von Restentwickler vom elektrophotographischen, lichtempfindlichen Element oder/und das Reinigungselement als eine Einheit gehören.
Das elektrophotographische Bilderzeugungsgerät ist ein Gerät, mit welchem nach einem elektrophotographischen Verfahren auf einem Aufzeichnungsmedium ein Bild erzeugt. Beispiele eines solchen elektrophotographischen Bilderzeugungsgerät sind elektrophotographische Kopierer, elektrophotographische Drucker (Laserstrahldrucker, LED-Drucker usw.), Faxgeräte und Textautomaten.
Zu einem elektrophotographischen Bilderzeugungsgerät in Form eines elektrophotographischen Kopierers oder eines Laser strahldruckers gehört eine lichtempfindliche Trommel. Die lichtempfindliche Trommel wird bekannten Prozessen wie Laden, Belichten und Entwickeln unterzogen, um auf dieser ein Tonerbild zu erzeugen, welches auf ein Aufzeichnungsmedium in Form eines Übertragungsblattes übertragen wird. Der auf der lichtempfindlichen Trommel verbliebene Toner wird von einem Reinigungselement entfernt.
Bei einem solchen elektrophotographischen Bilderzeugungsgerät wird überwiegend eine Arbeitseinheit in Form einer Prozeßkartusche verwendet, weil durch diese die Gerätegröße verringert und die Wartung erleichtert wird. Diese Arbeitseinheit, zu welcher ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element sowie ein Ladeelement, ein Entwickelelement oder/und ein Reinigungselement als eine Einheit gehören, wird von einer Bedienperson austauschbar in die Hauptbaugruppe eines Bilderzeugungsgerätes eingesetzt.
Eine Prozeßkartusche, welche Rahmen und ein Verbindungselement zum Verbinden der Rahmen aufweist, ist zum Beispiel in den Dokumenten EP-A-0757304, EP-A-0586044 und EP-A-0740231 offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verbindungselements, einer Arbeitseinheit und ein Verfahren zur Montage der Arbeitseinheit, durch welche die Montage verbessert wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verbindungselements, welches das Verbinden eines ersten Rahmen als Stützrahmen für ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element mit einem zweiten Rahmen als Stützrahmen für ein Entwickelelement zum Entwic keln eines auf dem lichtempfindlichen Element erzeugten latenten Bildes erleichtert, einer Arbeitseinheit und ein Verfahren zur Montage der Arbeitseinheit bei Verwendung eines solchen Verbindungselements.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verbindungselement zum Verbinden eines ersten Rahmens als Stützrahmen für ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element mit einem zweiten Rahmen als Stützrahmen für ein Entwickelelement zum Entwickeln eines auf dem lichtempfindlichen Element erzeugten latenten Bildes bereitgestellt, welches aufweist:

(a) eine Grundplatte,
(b) einen an der Grundplatte vorhandenen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme eines Zapfens, über welchen der erste und der zweite Rahmen miteinander verbunden werden und um welchen der erste und der zweite Rahmen geschwenkt werden können,
(c) einen an der Grundplatte vorhandenen Anpreßzapfen, welcher über ein elastisches Element den zweiten Rahmen gegen den ersten Rahmen preßt, und
(d) einen an der Grundplatte vorhandenen Befestigungsabschnitt zum Befestigen der Grundplatte am ersten Rahmen.

Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher zu erkennen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt die Längsschnittansicht eines mit einer Arbeitseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung bestückten Laserstrahldruckers.
2 zeigt die Schnittansicht der Arbeitseinheit.
3 zeigt perspektivisch in Explosivdarstellung die Rahmenverbindung der Arbeitseinheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt in perspektivischer Darstellung die Montage der Arbeitseinheit.
5 zeigt in perspektivischer Darstellung die Montage der Arbeitseinheit.
6 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Montagezustand der Arbeitseinheit.
7 zeigt die Längsschnittansicht eines Reinigungsrahmens und das Verbindungselement einer Arbeitseinheit.
8 zeigt ein Verbindungselement in perspektivischer Darstellung.
9 zeigt die Längsschnittansicht des Rahmenverbindungsabschnitts einer Arbeitseinheit.
10a zeigt die Unteransicht, 10b die Seitenansicht und 10c die Vorderansicht eines Verbindungselements.
11a zeigt die Unteransicht, 11b die Seitenansicht und 11c die Vorderansicht eines Verbindungselements von links gesehen.
12 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Modifikation der Ausführungsform 1.
13 zeigt in perspektivischer Darstellung ein linkes Verbindungselement gemäß der modifizierten Ausführungsform 1.
14 zeigt in perspektivischer Darstellung ein weiteres linkes Verbindungselement gemäß der modifizierten Ausführungsform 1.
15 zeigt in perspektivischer Darstellung ein rechtes Verbindungselement gemäß der modifizierten Ausführungsform 1.
16 zeigt in perspektivischer Darstellung ein weiteres rechtes Verbindungselement gemäß der modifizierten Ausführungsform 1.
17 zeigt ein linkes Verbindungselement.
18 zeigt ein rechtes Verbindungselement.
19 zeigt die Längsschnittansicht eines Verbindungselements gemäß Ausführungsform 2.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend wird in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ein mit einer Arbeitseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestücktes Bilderzeugungsgerät beschrieben.
<Allgemeiner Aufbau einer Arbeitseinheit und eines mit einer solchen Einheit bestückten Bilderzeugungsgerätes>
Zuerst wird der allgemeine Aufbau des Bilderzeugungsgerätes beschrieben. 1 zeigt die Schnittansicht eines mit ei ner Arbeitseinheit bestückten Laserstrahldruckers als Bilderzeugungsgerät. 2 zeigt die Schnittansicht einer Arbeitseinheit.
Bei dem in 1 dargestellten Laserstrahldrucker wird auf der Grundlage der von einem optischen System 1 gelieferten Bildinformationen das elektrophotographische, lichtempfindliche Element in Form einer Trommel einem Laserstrahl ausgesetzt, um auf diesem ein latentes Bild zu erzeugen und dieses mit Toner zu einem Tonerbild zu entwickeln. Synchron zur Erzeugung des Tonerbildes wird von einer Zuführvorrichtung 3 ein Aufzeichnungsmaterial (Aufzeichnungsblatt oder in anderer Form) 2 zugeführt. Das im Bilderzeugungsabschnitt einer Arbeitseinheit 5 auf der lichtempfindlichen Trommel erzeugte Tonerbild wird von einem Übertragungselement 4 auf das Aufzeichinungsmaterial 2 übertragen. Das mit dem Tonerbild versehene Aufzeichnungsmaterial 2 wird einer Fixiereinheit 5 zugeführt, um das Tonerbild zu entwickeln, und anschließend aus einem Austragabschnitt 6 aus dem Gerät ausgetragen.
Im Bilderzeugungsabschnitt der Arbeitseinheit B wird die lichtempfindliche Trommel 7 als Bildträgerelement in Drehung gesetzt und dabei deren Oberfläche von einem Ladeelement 8 (2) gleichmäßig geladen. Das v on einem optischen System 1 gesendete Lichtbild wird durch eine Belichtungsöffnung 9 auf die lichtempfindliche Trommel 7 gerichtet, um auf dieser ein latentes Bild zu erzeugen und dieses dann zu einem sichtbares Tonerbild zu entwickeln. Nach dem Übertragen des Tonerbildes auf das Aufzeichnungsmaterial 2 durch das Übertragungselement 4 wird vom Reinigungselement 11 der auf der lichtempfindlichen Trommel 7 verbliebene Resttoner entfernt.
Die Arbeitseinheit B weist einen ersten Rahmen (Reinigungsrahmen 13) einschließlich der lichtempfindlichen Trommel 7, dem Reinigungselement 11 und weiterer Elemente und einen zweiten Rahmen (Tonerrahmen 12) einschließlich Tonerbehälter und Entwickelwalze auf. Diese beiden Rahmen werden über später beschriebene Verbindungselemente miteinander verbunden.
Nachfolgend wird die Konstruktion jedes Teils des Bilderzeugungsgerätes A und der Arbeitseinheit B beschrieben.
<Bilderzeugungsgerät>
(Optisches System)
Die von einer externen Einheit gelesenen Bildinformation werden vom optischen System 1 als Lichtbild auf die lichtempfindliche Trommel 7 projiziert. Wie aus 1 hervor geht, sind eine Laserdiode 1a, ein Polygonspiegel 1b, eine Linse 1c und ein Reflexionsspiegel 1d, welche das optische System bilden, in einem Gehäuse untergebracht.
Wenn die externe Einheit ein Bildsignal sendet, emittiert die Laserdiode 1a einen Laserstrahl in Übereinstimmung mit dem gesendeten Bildsignal und richtet diesen auf den Polygonspiegel 1b. Der von einem Scannermotor direkt und mit hoher Drehzahl angetriebene Polygonspiegel 1b projiziert das empfangene Lichtbild durch die Linse 1c und über den Reflexionsspiegel 1d auf die lichtempfindliche Trommel 7 und belichtet selektiv deren Oberfläche.
(Aufzeichnungsmaterialzuführvorrichtung)
Das Aufzeichnungsmaterial 2 kann manuell oder aus einer Kassette automatisch zugeführt werden. Bei der in 1 dargestellten manuellen Zuführung wird das Aufzeichnungsmaterial 2 in einen Blattzuführkorb 3h gelegt und danach die Bilderzeugung gestartet. Eine Aufnahmewalze 3i in der Geräte hauptbaugruppe 15 entnimmt dem Korb 3h das Aufzeichnungsmaterial 2 und transportiert dieses zu paarig angeordneten Trennwalten 3j, welche dieses vereinzeln und weiter transportieren, bis dessen Vorderkante die paarig angeordneten Registrierwalzen 3d berührt. Die Registrierwalzen werden synchron zum Bilderzeugungsvorgang in Drehung gesetzt, um das Aufzeichnungsmaterial 2 in den Spalt zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Übertragungswalze 4 zu schieben und das auf der Trommel erzeugte Tonerbild auf dieses zu übertragen. Das Aufzeichnungsmedium 2 mit dem darauf übertragenen Tonerbild wird durch einen Kanal 3e der Fixiervorrichtung 5 zugeführt, in welcher das Fixieren des Tonerbildes erfolgt. Das Aufzeichnungsmaterial 2 wird paarig angeordneten Walzen 3f erfaßt, durch einen Führungskanal 3k paarig angeordneten Austragwalzen 3g zugeführt und von diesen in den Ausstoßabschnitt 6 transportiert.
Automatisches Zuführen des Aufzeichnungskanals erfolgt aus einer am Boden der Hauptbaugruppe 15 deponierten Kassette 3a. Von einer Aufnahmewalze 3b wird ein Blatt nach dem anderen der Kassette 3a entnommen und über Führungswalzen 3c den Registrierwalzen zugeführt. Der Weitertransport des Aufzeichnungsmediums erfolgt auf gleiche Weise wie bei der manuellen Zuführung.
(Übertragungsvorrichtung)
Die Übertragungsvorrichtung 4 dient dazu, das Tonerbild von der fotoempfindlichen Trommel 7 auf das Aufzeichnungsmedium 2 zu übertragen, und ist mit einer Übertragungswalze 4 ausgerüstet. Die Übertragungswalze 4, welche mit einer Spannung entgegengesetzter Polarität des auf der lichtempfindlichen Trommel 7 erzeugten Tonerbildes gespeist wird, drückt das Aufzeichnungsmaterial 2 gegen die lichtempfindliche Trommel 7 der Arbeitseinheit B, so daß das Tonerbild von der licht empfindlichen 7 auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragen wird.
(Fixiervorrichtung)
Die Fixiervorrichtung 5 dient dazu, das durch Speisen der Übertragungswalze 4 mit einer Spannung auf das Aufzeichnungsmedium 2 übertragene Tonerbild zu fixieren. Wie aus 1 hervor geht, weist die Fixiervorrichtung 5 eine Antriebswalze 5a und eine gegen diese gedrückte Fixierwalze 5b mit darin angeordnetem Wärme erzeugenden Element auf. Wenn das Aufzeichnungsmaterial 2 mit dem darauf übertragenen Tonerbild den Spalt zwischen der Antriebswalze 5a und der Fixierwalze 5b passiert, wird es durch die aufgeheizte Fixierwalze 5b erwärmt, wodurch das Fixieren des Tonerbildes auf diesem erfolgt.
<Arbeitseinheit>
Wie aus 2 hervor geht, wird die mit einer lichtempfindlichen Schicht versehene elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel 7 der Arbeitseinheit B in Drehung gesetzt und durch Speisen der Ladewalze 8 (Ladevorrichtung) mit einer Spannung deren Oberfläche gleichmäßig geladen. Danach wird das vom optischen System 1 erzeugte Lichtbild durch die Belichtungsöffnung 9 auf die geladne Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel 7 projiziert, um ein Tonerbild auf dieser zu erzeugen, welches dann von der Entwickelvorrichtung 10 entwickelt wird.
Von einem ersten drehbaren Zuführelement 10b1 und einem zweiten Zuführelement 10b2 wird einer rotierenden Entwickelwalze 10d mit einem darin angeordneten Magnet 10c aus dem Tonerbehälter 10a Toner zugeführt und von einer Entwickellamelle 10e durch triboelektrisches Laden eine Tonerschicht auf der Entwickelwalze 10d abgelagert. Die Übertragung von Toner auf die lichtempfindliche Trommel 7 erfolgt in Übereinstimmung mit dem auf dieser erzeugten latenten Bild, so daß ein sichtbares Tonerbild entsteht.
Nach dem Übertragen des Tonerbildes auf das Aufzeichnungsmedium 2 durch Speisen der Übertragungswalze 4 mit einer Spannung entgegengesetzter Polarität wird von der Reinigungsvorrichtung 11 der auf der lichtempfindlichen Trommel 7 verbliebene Resttoner entfernt. Genauer ausgedrückt, der auf der lichtempfindlichen Trommel 7 verbliebene Toner wird mit einer Reinigungslamelle 11a entfernt und im Resttonerbehälter 11c gesammelt. Im Berührungsabschnitt zwischen der lichtempfindlichen Trommel 7 und der Übertragungswalze 4 ist der Rahmen der Arbeitseinheit mit einer Öffnung versehen, welche von einem Trommelabdeckelement 28 geschlossen werden kann. Das Trommelabdeckelement 28 wird von einem am Rahmen der Arbeitseinheit befestigten und einem Verbindungselement 29 und weiteren Verbindungselementen (nicht dargestellten Armen) gestützten quadratischen Verbindungsmechanismus bewegt.
Die lichtempfindliche Trommel 7 und weitere Elemente sind in einem Rahmen untergebracht, welcher aus einem durch Zusammenschweißen einer Abdeckung 12c und eines Tonerrahmens 10a gefertigten Entwickelvorrichtungsrahmens 12 und einem Reinigungsrahmen 13 zusammengesetzt ist. Die Arbeitseinheit kann austauschbar in die Hauptbaugruppe 15 des Gerätes eingesetzt werden.
Genauer ausgedrückt, der Reinigungsrahmen 13 und der Entwikkelvorrichtungsrahmen 12 sind über einen Zapfen 20 miteinander verbunden, wobei zwischen beiden eine zusammengedrückte Druckfeder 26 angeordnet ist. Durch das Gewicht des Entwickelvorrichtungsrahmens und die von der Druckfeder 26 erzeug te Kraft wird eine an jedem Ende der Entwickelwalze 10d angeordnete Distanzwalze (nicht dargestellt), deren Durchmesser größer ist als jener der Entwickelwalze 10d, gegen die lichtempfindliche Trommel 7 gedrückt und dadurch ein Entwickelspalt zwischen beiden gebildet.
Der Reinigungsrahmen 13 und der Entwickelvorrichtungsrahmen 12 sind aus Kunstharz wie Polystyrol, ABS (Akrylnitrilbutadienstyrolkopolymer), Polykarbonat, Polyäthylen oder Polypropylen gefertigt.
<Ein- und Ausbau der Arbeitseinheit>
Nachfolgend wird der Einbau und der Ausbau der Arbeitseinheit B in das bzw. aus dem Bilderzeugungsgerät beschrieben.
Zum Einbau und Ausbau der Arbeitseinheit B wird der Deckel 14 um den Zapfen 14a nach oben geschwenkt, so daß die beiden in der Hauptbaugruppe angeordneten Führungsschienen 15a, 15b sichtbar werden.
Entsprechend diesen Schienen 15a, 15b sind an beiden Seiten der Arbeitseinheit B Führungselemente, d.h. ein Zapfen 16a als erstes Führungselement und eine Rippe 16b als zweites Führungselement symmetrisch zueinander angeordnet, wie aus den 1, 3 hervor geht. Der Zapfen 16a erstreckt sich in Achsrichtung der lichtempfindlichen Trommel 7 und die Rippe 16b über diesem aus dem Rahmen. Der Zapfen 16a ist hohl ausgeführt und dient als Lager für die Trommelwelle, deren eine Stirnseite wiederum als Erdungskontakt der Arbeitseinheit dient (nicht dargestellt).
Zum Einsetzen der Arbeitseinheit B in die Gerätehauptbaugruppe werden die beiden Zapfen 16a auf die jeweilige Schiene 15a und die beiden Rippen 16b auf die jeweilige Schiene 15b gesetzt und entlang diesen wird die Einheit unter das optische System 1 geschoben, bis die am vorderen Ende des Reinigungsrahmens 13 vorhandenen Berührungsflächen 18a den entsprechenden der in der Hauptbaugruppe 15 angeordneten beiden Anschläge 18b berührt. Danach wird die Arbeitseinheit in Pfeilrichtung a geschwenkt, so daß die Zapfen 16a in die entsprechende der beiden Vertiefungen 15a am Ende jeder Schiene 15a gleitet. Dabei greift ein an einem Ende der lichtempfindlichen Trommel 7 befestigtes Zahnrad (nicht dargestellt) in ein in der Hauptbaugruppe 15 angeordnetes Antriebszahnrad, welches die Antriebskraft auf die Arbeitseinheit B überträgt. Bevor die beiden Zahnräder ineinander greifen, wird über ein Verbindungselement 29 die Trommelabdeckung 28 zurückgeschwenkt, um die Trommel freizulegen.
Beim Einsetzen der Arbeitseinheit B in die Gerätehauptbaugruppe 15 schwenkt eine Zugfeder 17c den auf einem Zapfen 15a mittig gelagerten Hebel 17b in Uhrzeigerrichtung, so daß von diesem eine Kraft auf den Zapfen 16a ausgeübt wird. Ein Anschlag 17d begrenzt die Schwenkbewegung des Hebels 17b.
Mit dem Schließen des Deckels 14 berührt der Stift 21a der an diesem angeordneten Klemmeinheit 21 das hintere Ende der Arbeitseinheit und spannt dabei die Druckfeder 21b, so daß die Arbeitseinheit exakt in der Gerätehauptbaugruppe positioniert wird.
Nachfolgend wird in Verbindung mit den 3 bis 10 das Verbinden des mit der lichtempfindlichen Trommel bestückten Reinigungsrahmens 13 (erster Rahmen) mit dem die Entwickelwalze 10d stützenden Entwickelrahmen 12 (zweiter Rahmen) beschrieben. Der Entwickelrahmen 12 ist integraler Bestandteil des Tonerrahmens. Die 3 und 4 zeigen perspektivisch in Explosivdarstellung die beiden Rahmen vor dem Verbinden und die 5 und 6 die über das Verbindungselement miteinander verbundenen beiden Rahmen. In den 5 und 6 ist nur ein Teil des Entwickelrahmens 12 durch eine Strich-Punkt-Linie angedeutet.
7 zeigt schematisch die Schnittansicht des Verbindungsabschnitts am ersten Rahmen, 8 in perspektivischer Darstellung das Verbindungselement und 9 die Längsschnittansicht des Verbindungsabschnitts zwischen dem ersten und dem zweiten Rahmen. Die 10 und 11 zeigen weitere Details des Verbindungselements. Wie aus 8 hervor geht, gehören zum Verbindungselement 54 eine die Entwickelwalze 10d an die lichtempfindliche Trommel 7 pressende Druckfeder 26, ein Anpreßzapfen 55e als Aufnahme für die Druckfeder 26, ein an der Grundplatte 55 befestigter Schwenkzapfen 20 zum Verbinden des Entwickelrahmens 12 mit dem Reinigungsrahmen 13, ein Aufnahmeabschnitt 55d zur Aufnahme des Schwenkzapfens 20 und als Stütze für den Entwickelrahmen, ein mit einer Bohrung 55f versehener Befestigungsabschnitt zum Befestigen des Verbindungselements 54 am Reinigungsrahmen 13 und ein Arretierabschnitt 55b.
Wie aus 3 hervor geht, ist an der Grundplatte 55 ein aus dieser im wesentlichen rechtwinklig sich erstreckender Abschnitt 55a vorhanden, welcher parallel zur Seitenfläche 13a des Reinigungsrahmens 13 verläuft. Die Oberseite der Grundplatte 55 ist als Abschnitt 55g ausgeführt, welcher zusammen mit dem Abschnitt 55a ein Profil in L-Form ergibt und in die am Reinigungsrahmen 13 vorhandene Aussparung 13c paßt. Die am Abschnitt 55g vorhandenen erste Fläche 55g1 geht teilweise leicht abgewinkelt in eine zweit Fläche 55g2 über. Die erste Fläche 55g1 und die zweite Fläche 55g2 passen zur entsprechenden ersten Fläche 13d1 bzw. zweiten Fläche 13d2 der Aussparung 13c. Die beiden Flächen 13d1 und 13d2 sind eben ausgeführt. Die Tiefe 13d der Aussparung 13c am Rahmen 13 entspricht in etwa der Dicke des Abschnitts 55g an der Grundplatte 55. An der Seitenfläche 55a der Grundplatte 55 erstreckt sich ein Verlängerung 55a1, welche sich in Einsetzrichtung der Arbeitseinheit erstreckt. An die Verlängerung 55a1 schließt sich ein Aufnahmeabschnitt 55d an, welcher sich in Richtung Reinigungsrahmen 13 erstreckt. Am Boden der Verlängerung 55a1 ist ein Arretierabschnitt 55b angeordnet, welcher in die an der Oberseite der Rippe 16b an der Seitenfläche 13a des Reinigungsrahmens 13 vorhandene Aussparung 13e greift und das Verbindungselement in Längsrichtung positioniert. Der obere Abschnitt 55g2 des Verbindungselements ist mit einer Durchgangsbohrung 55f für eine kleine Schraube 56 versehen.
Wie aus den 7 und 8 hervor geht, ist an der Unterseite des Abschnitts 55g ein Zapfen 55e als Aufnahme für die Druckfeder 26 angeordnet. Dieser Zapfen 55e ist abgesetzt ausgeführt, wobei der Abschnitt 55e1 mit dem größeren Durchmesser als Sitz für die Feder dient, während auf den Abschnitt 55e2 mit dem kleineren Durchmesser die Feder gepreßt wird. Die Zapfenachse stimmt mit der Federachse überein und verläuft rechtwinklig zur Oberseite des in 3 angedeuteten Arms 12b1, wenn nach dem Zusammenfügen der beiden Rahmen 12 und 13 die Druckfeder 26 gegen diesen Arm drückt. Die Achse der Bohrung 55f und jene des Zapfens 55e erstrecken sich rechtwinklig aus einer in Längsrichtung verlaufenden Ebene. Der Zapfen 55e ist zwischen der Bohrung 55f und dem Schwenkzapfen 20 angeordnet.
Der Zapfen 20 hat kreisförmigen Querschnitt und dessen Achse erstreckt sich in Längsrichtung aus der Mitte des Aufnahmeabschnitts 55d.
Zum Einsetzen des Verbindungselements 54 wird dieses in eine Stellung gebracht, in welcher der Zapfen 20 sich in Längsrichtung horizontal und die Druckfeder 26 sich vertikal erstreckt. Mit anderen Worten, der Zapfen 20 und die Druckfeder 26 kreuzen sich ohne Kreuzungspunkt.
Wie aus 3 hervor geht, ist ein Ende des Reinigungsrahmens 13 beidseitig mit einer Aussparung 13m als Aufnahme für den jeweiligen der beidseitig an einem Ende des Entwickelrahmens 12 angeordneten Arme 12b1 versehen. In der Seitenfläche 13a des Reinigungsrahmens 13 ist eine Durchgangsbohrung 13f als Aufnahme für den Aufnahmeabschnitt 55d am Verbindungselement 54 vorhanden. Die Bodenfläche 13d1 der Aussparung 13c ist mit einer kreisförmigen Bohrung 13g als Aufnahme für die Druckfeder 26 versehen. Diese Bohrung 13g befindet sich an der Stelle, an welcher die Mitte des in die Aussparung 13m geschobenen Arms 12b1 liegt.
Wie 9 zeigt, ist am Reinigungsrahmen 13 eine Mittelwand 13h parallel zur Seitenfläche 13a angeordnet, welche zusammen mit dieser die Aussparung 13m definiert. Die Mittelwand 13h ist mit einer Wulst 13i versehen und in deren Mitte eine Bohrung 13j als Aufnahme für den Zapfen 20 vorhanden. Die Stirnseite 13k der Wulst 13i gewährleistet exaktes Positionieren des Arms 12b1 in der Vertiefung 13m.
Wie aus 9 ebenfalls hervor geht, berührt die Außenfläche 55b1 des Arretierabschnitts 55b die Innenfläche 13e1 der Aufnahmevertiefung 13e. Die Außenfläche des Arms 12b1 berührt die Stirnseite 55b2 des Aufnahmeabschnitts 55d. Durch die Stirnseite 13k der Wulst 13i und die Stirnseite 15b2 des Aufnahmeabschnitts 55d werden der Reinigungsrahmen 13 und der Entwickelrahmen 12 in Längsrichtung exakt zueinander positioniert. Bei dem an der anderen Stirnseite vorhandenen Verbindungsabschnitt gleicher Konfiguration (in 9 nicht dargestellt) kann zwischen dem Arm 12b1 und der Stirnfläche 55b2 und/oder der Stirnfläche 13k ein Spalt vorgesehen werden.
Nachfolgend wird das Verbinden des Reinigungsrahmens 13 mit dem Entwickelrahmen 12 beschrieben. Im Entwickelrahmen 12 ist die Entwickelwalze 10d mit einem darin fest angeordneten Magnet 10c drehbar gelagert und eine Entwickellamelle 10e oder ein ähnliches Element befestigt. An den eigentlichen Rahmenteil 12 ist ein mit einer angeschweißten Kappe 12c versehener Tonerbehälter 10a angeschlossen und beide bilden zusammen die Entwickeleinheit 12.
Im Reinigungsrahmen 13 mit daran angeordnetem Abstreifblech 11b und daran befestigter Ladelamelle 11a sind die Ladewalze 8 und die lichtempfindliche Trommel 7 oder ein ähnliches Element drehbar gelagert.
Wenn der Arm 12b1 am Entwickelrahmen 12 in die Aussparung 13m geschoben wird, bis dieser deren Boden berührt, sind die in der Mitte des Arm 12b1 vorhandene Bohrung 12b und die Durchgangsbohrung 13j im Rahmen leicht versetzt, im allgemeinen aber zueinander ausgerichtet.
Wie 4 zeigt, ist der Zapfen 20 des Verbindungselements 54 stirnseitig mit einer kleinen Fase versehen, um das Einschieben in die Bohrung 13f zu erleichtern. Das Einführen des Zapfens 20 in die Durchgangsbohrung 13f und weiter in die im Arm 12b1 vorhandene Durchgangsbohrung 12b2 erfolgt in der Stellung, in welcher das freie Ende der unbelasteten Druckfeder 26 sich über der Vertiefung 13c am Reinigungsrahmen 13 befindet. Der Zapfen 20 wird dann in die Durchgangsbohrung 13j geschoben, bis die Stirnfläche 55b2 des Aufnah meabschnitts 55d die Außenfläche des Arms 12b1 berührt und den Entwickelrahmen 12 so weit nach rechts schiebt, bis die andere Außenfläche des Arms 12b1 gegen die Stirnfläche 13k der am Reinigungsrahmen 13 vorhandenen Wulst drückt. Danach wird das Verbindungselement 54 in Pfeilrichtung (5) um den im Aufnahmeabschnitt 55d befestigten Zapfen 20 geschwenkt, um die Druckfeder 26 (elastisches Element) durch die Bohrung 13g am Reinigungsrahmen 13 zu führen, bis diese den am Entwickelrahmen 12 vorhandenen Arm 12b1 berührt. Beim Weiterschwenken des Verbindungselements 54 wird die Druckfeder 26 gespannt und der Entwickelrahmen 12 um den Zapfen 20 und den Aufnahmeabschnitt 55d so weit geschwenkt, bis die auf der Entwickelwalze 10d angeordneten Distanzrollen die lichtempfindliche Trommel 7 berühren. Wenn der Abschnitt 55g an der Grundplatte 55 des Verbindungselements 54 den Boden der Aussparung 13c am Reinigungsrahmen 13 berührt, wird die kleine Schraube 56 durch die Bohrung 55 in der Grundplatte 55 in die Gewindebohrung 13n am Rahmen 13 gedreht, um gegen die Kraft der Druckfeder 26 den Arretierabschnitt 55b in Form einer Rippe in die Nut 13e zu drücken. Die Druckfeder 26 kann weiter in die Bohrung 13g gedrückt werden, als zum Befestigen des Verbindungselements 54 erforderlich ist.
Zur Demontage dieser Rahmeneinheit wird bei niedergedrücktem Abschnitt 55g die kleine Schraube 56 herausgedreht. Danach wird die auf den Abschnitt 55g wirkende Kraft verringert, so daß die gespannte Druckfeder 26 das Verbindungselement 54 um den Zapfen 20 und den Aufnahmeabschnitt 55d nach oben drückt. Wenn die Druckfeder 26 vollkommen entspannt ist, wird das Verbindungselement 54 von hand weiter um den Zapfen 20 und den Aufnahmeabschnitt 55d geschwenkt, bis die Druckfeder 26 aus der Bohrung 13g in der Aussparung 13c am Rahmen 13 gehoben ist. In dieser Stellung wird das Verbindungselement 54 in Zapfenachsrichtung gezogen, um den Aufnahmeab schnitt 55d aus der Bohrung 13f und den Zapfen 20 aus der Bohrung 12b2 am Arm 12b1 und aus der Bohrung 13j im Rahmen 13 zu entfernen. Nach vollständigem Entfernen des Verbindungselements 54 kann der am Entwickelrahmen 12 vorhandene Arm 12b1 aus der am Reinigungsrahmen 13 vorhandenen Aussparung 13m gezogen werden, um beide Rahmen voneinander zu trennen.
12 zeigt ein Beispiel, bei welchem das Verbindungselement 54 über einen Einrastmechanismus am Reinigungsrahmen 13 befestigt wird. Die 13 bis 16 zeigen solche Verbindungselemente in perspektivischer Darstellung und die 17 und 18 drei Seiten dieser Elemente. Das dem Zapfen 20 gegenüberliegende Ende des Verbindungselements 54 ist mit einer Klaue 55c versehen, welche in die in der Aussparung 13c am Reinigungsrahmen 13 vorhandene nicht kreisförmigen Bohrung 13p gedrückt wird und in diese einrastet.
Das Zusammenfügen der beiden Rahmen 12 und 13 erfolgt auf gleiche Weise wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, unterscheidet sich von diesem nur in der letzten Stufe, in welcher beim Hineindrücken des Abschnitts 55g in die Aussparung 13c durch Schwenken des Verbindungselements 54 um den Zapfen 20 und den Aufnahmeabschnitt 55d das vordere Ende Klaue 55c elastisch verformt wird und schließlich in Richtung Zapfen 20 hinter die Kante der nicht kreisförmigen Bohrung 13p gleitet.
Da bei dieser Ausführungsform der Zapfen des mit der Druckfeder bestückten Verbindungselements durch die äußere Durchgangsbohrung am ersten Rahmen, die Durchgangsbohrung am zweiten Rahmen und die innere Durchgangsbohrung am ersten Rahmen geschoben, dann das Verbindungselement geschwenkt und schließlich durch Einrasten am ersten Rahmen befestigt wird, ist auch das Zusammenfügen der beiden Rahmen einfach und präzise.
Bei diesen und den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ist der erste Rahmen mit einer Aussparung und der zweite Rahmen mit einem Vorsprung (Arm 12b1) versehen, es besteht aber auch die Möglichkeit, den ersten Rahmen mit dem Arm und den zweiten Rahmen mit der Aussparung zu versehen, um die beiden Rahmen über das Verbindungselement miteinander zu verbinden.
Der Arretierabschnitt ist am Boden des Verbindungselements angeordnet, kann aber auch an einer anderen Stelle vorgesehen werden. Genauer ausgedrückt, der Arretierabschnitt in Form eines Dübels kann an der Innenfläche des Verbindungselements angeordnet und die dazu passende Bohrung in der Aussparung vorgesehen werden, so daß beim Schwenken des Verbindungselements nach erfolgtem Zusammenführen der beiden Rahmen der Dübel in die Bohrung gleitet. Der Zapfen 20 und der Aufnahmeabschnitt 55d können auch wie folgt ausgeführt werden:

(1) Die Grundplatte 55, der Zapfen 20 und der Aufnahmeabschnitt 55d sind integrale Bestandteile des Verbindungselements.
(2) Der Zapfen 20 und der Aufnahmeabschnitt 55d sind als ein Teil gefertigt, welches durch Schmelzschweißen an der Grundplatte befestigt wird.
(3) Der Zapfen ist ein glatter Bolzen und die äußere Durchgangsbohrung 13f, die Bohrung 12b2 im Arm und die innere Bohrung 13j haben den gleichen Durchmesser.

Wenn wie bei dem zuletzt beschriebenen Beispiel der Durchmesser des Aufnahmeabschnitts 55d größer ist als jener des Zapfens 20, wird durch den Aufnahmeabschnitt 55d der in die Aussparung am Reinigungsrahmen 13 geschobene Arm 12b1 des Entwickelrahmens 12 gegen die Stirnseite 13k der Wulst gedrückt und dadurch die exakte Positionierung der beiden Rahmen in Längsrichtung gewährleistet.
Ausführungsform 2
Nachfolgend wird in Verbindung mit 19 eine zweite Ausführungsform des Zusammenfügens der beiden beschrieben. Die Elemente, welche jenen der ersten Ausführungsform gleichen und die gleiche Funktion wie diese haben, sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, so daß auf eine erneute Beschreibung verzichtet werden kann. Bei der Ausführungsform 1 ist der Zapfen 20 integraler Bestandteil der Grundplatte 55. Bei der Ausführungsform 2 ist der mit dem Bezugszeichen 120 gekennzeichnete Zapfen als separates Teil ausgeführt, welcher in die zentrische Bohrung 155b des Aufnahmeabschnitts 155d gepreßt wird. Im eingebauten Zustand ragt der Zapfen 120 um die Länge b über die Seitenfläche 13a des Reinigungsrahmens 13.
Der Arm des Entwickelrahmens 12b1 wird in die Aussparung 13m am Reinigungsrahmen 13 geschoben und danach der glatte Zapfen 120 horizontal durch die Bohrung 12b2 am Arm 12b1 in die Bohrung 13j der Innenwand 13m gedrückt. Danach wird die Bohrung 155b des Aufnahmeabschnitts 155d über den zu dieser ausgerichteten Zapfen 120 und schließlich der Aufnahmeabschnitt 155d in die äußere Durchgangsbohrung 13f gegen den Arm 12b1 gedrückt, bis dieser die Stirnfläche 13k der Aussparung 13m berührt. Bei diesem Vorgang befindet die Druckfeder 26 sich über der Aussparung 13c.
Die weiteren Montageschritte entsprechen jenen der bei der ersten Ausführungsform durchgeführten.
Die Länge b, um welche bei der Montage der Zapfen 120 aus der Seitenfläche 13a des Reinigungsrahmens 13 ragt, ist größer als Null (b > 0), so daß der Zapfen 120 problemlos in die Bohrung 155b und der zylindrische Aufnahmeabschnitt 155d problemlos in die äußere Bohrung 13f im Reinigungsrahmen 13 gedrückt werden kann. Auf diese Weise wird wie bei der Ausführungsform 1 die Montage erleichtert, doch durch Eliminieren des Verbinden des Zapfens und des Aufnahmeabschnitts durch Schmelzschweißen wird die Produktivität weiter verbessert.
(Spezifische Ausführungsform 1)
10 zeigt das linke und 11 das rechte Verbindungselement der ersten spezifischen Ausführungsform.
Die Gesamtlänge L1 des in 10(a) dargestellten linken Verbindungselements beträgt 50 – 65 mm, wobei etwa 57,8 mm bevorzugt werden. Die Gesamtbreite L2 im Bereich des Zapfens 20 beträgt 25 – 40 mm, wobei 33,3 mm bevorzugt werden. Der Durchmesser d des Zapfens 20 beträgt 3 – 5 mm, vorzugsweise 4 mm. Die Höhe H dieses Verbindungselement, welche aus 10(b) ersichtlich ist, beträgt 5 – 20 mm, vorzugsweise etwa 12,5 mm. Die freie Länge der Druckfeder 26 beträgt 15 – 20 mm, vorzugsweise etwa 17 mm, und deren Außendurchmesser 3 – 5 mm, vorzugsweise etwa 4 mm.
Die Gesamtlänge L1 des in 11 dargestellten rechten Verbindungselements 54 beträgt 50 – 65 mm, vorzugsweise 56,5 mm. Dessen Gesamtbreite L2 im Bereich des Zapfens 20 beträgt 25 – 40 mm, vorzugsweise 27,4 mm. Der Durchmesser d des Zapfens 20 beträgt 3 – 5 mm, vorzugsweise etwa 4 mm. Die Höhe H dieses Verbindungselements, welche aus 11(b) ersichtlich ist, beträgt etwa 24 mm. Die Dimensionen der Druckfeder 26 sind beim linken und beim rechten Verbindungselement gleich. Der Abstand L3 zwischen dem Zapfen 20 und der Bohrung 55f beträgt 39 – 53 mm, vorzugsweise etwa 45 mm (beim linken und beim rechten Verbindungselement).
Die Grundplatte 55 als Hauptteil des Verbindungselements 54 ist aus einem Plastmaterial, der Zapfen 20 aus nichtrostendem Material oder einem plattierten Stahl und die Druckfeder 26 aus Federstahldraht gefertigt.
(Spezifische Ausführungsform 2)
Die 17 und 18 zeigen eine zweite spezifische Ausführungsform, wobei in 17 ein linkes und in 18 ein rechtes Verbindungselement 54 dargestellt ist. Die Gesamtlänge L1 des in 17(a) dargestellten Verbindungselements 54 beträgt 50 – 65 mm, vorzugsweise etwa 57 mm. Die Gesamtbreite L2 im Bereich des Zapfens 20 beträgt 25 – 40 mm, vorzugsweise etwa 33,3 mm. Der Durchmesser d des Zapfens 20 beträgt 3 – 5 mm, vorzugsweise etwa 4 mm. Die aus 17(b) ersichtliche Höhe H dieses Verbindungselements 54 beträgt 5 – 20 mm, vorzugsweise etwa 12,5 mm.
Der Abstand zwischen der Klaue 55c und dem Zapfen 55e beträgt 10 – 20 mm, vorzugsweise etwa 15,6 mm. Der Abstand zwischen dem Zapfen 20 und der Klaue 55c beträgt 45 – 55 mm, vorzugsweise etwa 50,6 mm. Der Neigungswinkel θ des Zapfens 55e beträgt 60 – 80°, vorzugsweise etwa 70°.
Die Gesamtlänge L1 des rechten Verbindungselements 54 beträgt 50 – 65 mm, vorzugsweise etwa 56,5 mm. Die Gesamtbreite L2 im Bereich des Zapfens 20 beträgt 25 – 40 mm, vorzugsweise etwa 27,4 mm. Der Durchmesser d des Zapfens 20 beträgt 3 – 5 mm, vorzugsweise 4 mm. Die aus 18(b) ersichtliche Breite H dieses Verbindungselements beträgt 5 – 20 mm, vorzugsweise etwa 12,5 mm.
Der Abstand zwischen der Klaue 55c und dem Zapfen 55e beträgt 10 – 20 mm, vorzugsweise etwa 15,6 mm. Der Abstand zwischen dem Zapfen 20 und der Klaue 55c beträgt 45 – 55 mm, vorzugsweise etwa 50,6 mm. Der Neigungswinkel θ des Zapfens 55e beträgt 60 – 80°, vorzugsweise etwa 70°.
Zur Montage der Arbeitseinheit, zu welcher ein erster Rahmen (z.B. ein Reinigungsrahmen 13) als Stützrahmen für ein elektrophotographische, lichtempfindliches Element (z.B. eine elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel 7) und ein zweiter Rahmen (z.B. ein Entwickelrahmen 12) als Stützrahmen für ein Entwickelelement (z.B. eine Entwickelwalze 10d) zum Entwickeln eines auf dem lichtempfindlichen Element erzeugten latenten Bildes gehören, wird ein Verbindungselement (z.B. ein Verbindungselement 54) verwendet, welches aufweist:

(a) eine Grundplatte (z.B. eine Grundplatte 55),
(b) ein Zapfenaufnahmeabschnitt (z.B. ein Zapfebnaufnahmeabschnitt 55d), welcher an der Grundplatte angeordnet ist und als Aufnahme für einen Zapfen (z.B. einen Zapfen 20) dient, der den ersten und den zweiten Rahmen schwenkbar miteinander verbindet,
(c) einen Zapfen (z.B. einen Federstützzapfen 55e), welcher an der Grundplatte angeordnet ist und als Aufnahme für ein elastisches Element (z.B. eine Druckfeder 26) dient, das zwischen dem ersten und dem zweiten Rahmen eine Druckkraft erzeugt, und
(d) einen Befestigungsabschnitt (z.B. eine Klaue 55c oder eine in der Grundplatte vorhandene Bohrung 55f für eine kleine Schraube) zum Befestigen der Grundplatte am ersten Rahmen.

Der Federaufnahmezapfen ist abgestuft ausgeführt, wobei der erste Abschnitt (z.B. der Abschnitt 55e1 mit einem großen Durchmesser) sich auf den Zapfenaufnahmeabschnitt geneigt aus der Grundplatte erstreckt und der zweite Abschnitt (z.B. der Abschnitt 55e2 mit einem kleinen Durchmesser) sich an den ersten Abschnitt anschließt und wobei in Achsrichtung des Zapfens gesehen der erste und der zweite Abschnitt einen kreisförmigen Querschnitt haben, der Durchmesser des zweiten Abschnitts kleiner ist als jener des ersten Abschnitts und der zweite Abschnitt als Aufnahme für das elastische Element dient.
Anstelle des aus der Grundplatte sich erstreckenden Zapfens zur Aufnahme des elastischen Elements kann ein elastisches Element verwendet werden, welches mit einem Kleber an einer ebenen Stelle einer konkaven Grundplatte befestigt wird.
Der erste Zapfenabschnitt ist mit einer Rippe (55k) versehen, welche sich im wesentlichen parallel zur Zapfenachsrichtung erstreckt und die Grundplatte am ersten Rahmen positioniert.
Ein Ende der Druckfeder als elastisches Element wird über den zweiten Zapfenabschnitt geschoben.
Der zylinderförmige Zapfenaufnahmeabschnitt erstreckt sich rechtwinklig aus der Grundplatte und ist mit einer Bohrung zur Aufnahme des als Metallstab gefertigten Schwenkzapfens versehen.
Der Befestigungsabschnitt ist eine Bohrung (z.B. eine Bohrung 55f zur Aufnahme einer kleinen Schraube), durch welche eine Schraube in den ersten Rahmen gedreht wird, um die Grundplatte an diesem zu befestigen.
Der Befestigungsabschnitt ist eine Klaue (z.B. eine Klaue 55c), welche elastisch in eine Bohrung am ersten Rahmen einrastet und die Grundplatte an diesem rahmen befestigt.
Diese Klaue erstreckt sich geneigt aus der Grundplatte und im wesentlichen parallel zum Federaufnahmezapfen, wobei ein Ende dieser Klaue auf den Zapfen als Aufnahme für ein elastisches Element in Form der genannten Druckfeder gerichtet ist.
Der Zapfenaufnahmeabschnitt, der Federaufnahmezapfen und der Befestigungsabschnitt sind in der genannten Reihenfolge in Längsrichtung der Grundplatte deren einem Ende zum anderen Ende angeordnet.
Mit anderen Worten, der Befestigungsabschnitt ist vom Schwenkzapfen weiter entfernt als vom Federaufnahmezapfen. Dadurch ist die auf den Befestigungsabschnitt wirkende Kraft kleiner als die vom elastischen Element auf den Federaufnahmezapfen ausgeübte Kraft, so daß die mechanische Festigkeit des Befestigungsabschnitts geringer sein kann. Die Grundplatte weist einen ebenen Abschnitt (z.B. einen Abschnitt 55g) und eine von diesem Abschnitt aus sich erstreckende Verlängerung (55a1) auf, wobei der Federaufnahmezapfen und der Befestigungsabschnitt am ebenen Abschnitt angeordnet sind, während der Zapfenaufnahmeabschnitt an der Verlängerung angeordnet ist.
Die Verlängerung ist mit einem Arretierabschnitt (z.B. einen Arretierabschnitt 55b) versehen, welche in eine am ersten Rahmen vorhandene Nut greift und die Grundplatte am ersten rahmen arretiert.
Die Entwickelwalze (10d) als Entwickelelement und die elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel (7) werden vom elastischen Element über eine Distanzrolle gegeneinander gedrückt.
Der Schwenkzapfen ist aus Metall gefertigt, während die Grundplatte sowie der Zapfenaufnahmeabschnitt, der Federaufnahmezapfen und der Befestigungsabschnitt als integrale Bestandteile der Grundplatte aus Kunstharz gefertigt sind.
Zum Verbinden des ersten Rahmens mit dem zweiten Rahmen wird der in den Zapfenaufnahmeabschnitt des Verbindungselements gedrückte Zapfen in eine am ersten Rahmen vorhandene Bohrung geschoben und die Grundplatte um den Zapfen so weit geschwenkt, bis die Klaue in den ersten Rahmen einrastet, wodurch das Verbindungselement am ersten Rahmen befestigt ist.
Die Montage einer austauschbar in die Hauptbaugruppe eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes einsetzbaren Arbeitseinheit erfolgt in mehreren Schritten, wobei in

(a) einem ersten Schritt ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element an einem ersten Rahmen befestigt wird,
(b) einem zweiten Schritt ein Entwickelelement zum Entwickeln eines auf dem lichtempfindlichen Element erzeugten latenten Bildes an einem zweiten Rahmen befestigt wird,
(c) einem dritten Schritt der erste Rahmen und der zweite Rahmen über ein Verbindungselement miteinander verbunden werden, wobei das Verbindungselement aus mehreren Elementen zusammengesetzt ist, aus

Bei den beschriebenen Ausführungsformen ist das Spannelement am Verbindungselement befestigt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Spannelement am zweiten Rahmen zu befestigen, um dessen Spannkraft auf das in den ersten Rahmen eingeführte Verbindungselement zu übertragen.
Wie bereits erwähnt, werden mit der vorliegenden Erfindung ein Verbindungselement, eine Arbeitseinheit und ein Verfahren zur Verbesserung der Montage dieser Einheit bereitgestellt.
Außerdem werden ein Verbindungselement, welches das Verbinden eines ersten Rahmens als Stützrahmen für ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element mit einem zweiten Rahmen als Stützrahmen für ein Entwickelelement zum Entwickeln eines auf dem lichtempfindlichen Element erzeugten la tenten Bildes erleichtert, eine Arbeitseinheit und ein Verfahren zum Zusammenbau der Arbeitseinheit mit dem Verbindungselement bereitgestellt.
Obwohl die Erfindung anhand offenbarter Konstruktionen beschrieben wurde, ist diese nicht auf die dargelegten Details beschränkt, da mögliche Modifikationen und Veränderungen zum Geltungsbereich der beiliegenden Ansprüche gehörend anzusehen sind.

Claims

Verbindungselement (54) zum Verbinden eines ersten Rahmens (13) als Stützrahmen für ein elektrophotographisches, lichtempfindliches Element (7) mit einem zweiten Rahmen (12) als Stützrahmen für ein Entwickelelement (10d) zum Entwickeln eines auf dem lichtempfindlichen Element erzeugten latenten Bildes, wobei das Verbindungselement aufweist: (a) eine Grundplatte (55), (b) einen an der Grundplatte (55) angeordneten Aufnahmeabschnitt (55d) zur Aufnahme eines Schwenkzapfens (20), über welchen der erste Rahmen (13) und der zweite Rahmen (12) miteinander verbunden werden und welcher als Schwenkzapfen für den ersten und den zweiten Rahmen dient, (c) einen an der Grundplatte (55) angeordneten Anpreßzapfen (55e) zur Aufnahme eines elastischen Elements (26), welches zwischen dem ersten und dem zweiten Rahmen eine elastische Kraft erzeugt, und (d) einen an der Grundplatte (55) vorhandenen Befestigungsabschnitt (55f) zum Befestigen der Grundplatte (55) am ersten Rahmen (13).
Verbindungselement gemäß Anspruch 1, wobei der schräg aus der Grundplatte ragende, auf den Schwenkzapfenaufnahme abschnitt gerichtete Anpreßzapfen einen ersten Abschnitt (55e1) und einen an den ersten Abschnitt sich anschließenden zweiten Abschnitt (55e2) mit freiem Ende aufweist, in Achsrichtung des Zapfens gesehen beide Abschnitte einen kreisförmigen Querschnitt haben, der Außendurchmesser des zweiten Abschnitts kleiner ist als jener des ersten Abschnitts und der kreisförmige Abschnitt (55e2) als Aufnahme für das elastische Element (26) dient.
Verbindungselement gemäß Anspruch 2, wobei der erste Abschnitt (55e1) des Anpreßzapfens (55e) mit einer Rippe (55k) versehen ist, welche sich aus dessen Peripherie im wesentlichen parallel zu dieser in Zapfenlängsrichtung erstreckt und die Grundplatte am ersten Rahmen positioniert.
Verbindungselement gemäß Anspruch 3, wobei ein Ende der als elastisches Element (26) dienenden Schraubenfeder über den kreisförmigen zweiten Abschnitt (55e2) geschoben wird.
Verbindungselement gemäß Anspruch 1, wobei der Schwenkzapfenaufnahmeabschnitt (55d) mit kreisförmigem Querschnitt sich rechtwinklig aus der Grundplatte erstreckt und mit einer zylindrischen Bohrung zur Aufnahme des Schwenkzapfens (20) versehen ist.
Verbindungselement gemäß Anspruch 5, wobei ein Ende des aus Metall gefertigten Schwenkzapfens (20) in die zylindrische Bohrung des Aufnahmeabschnitts gedrückt wird.
Verbindungselement gemäß Anspruch 1, wobei der Befestigungsabschnitt (55f) als Bohrung ausgeführt ist, welche als Aufnahme für eine in den ersten Rahmen (13) zu drehende Schraube (56) zum Befestigen der Grundplatte (55) an diesem Rahmen dient.
Verbindungselement gemäß Anspruch 1, wobei der Befestigungsabschnitt als elastische Klaue (55c) ausgeführt ist, welche beim Befestigen der Grundplatte (55) am ersten Rahmen (13) in diesen einrastet.
Verbindungselement gemäß Anspruch 8, wobei die Klaue (55c) sich im wesentlichen parallel zum Anpreßzapfen (55e) aus der Grundplatte (55) erstreckt und ein Ende dieser Klaue auf den Anpreßzapfen als Aufnahme für eine Schraubenfeder (26) gerichtet ist.
Verbindungselement gemäß Anspruch 1, wobei das elastische Element (26) eine Schraubenfeder ist.
Verbindungselement gemäß Anspruch 1, wobei von einem zum anderen Ende der Grundplatte (55) in deren Längsrichtung gesehen der Schwenkzapfenbefestigungsabschnitt (55d), der Anpreßzapfen (55e) und der Befestigungsabschnitt (55f) in der genannten Reihenfolge an dieser angeordnet sind.
Verbindungselement gemäß Anspruch 1, wobei die Grundplatte (55) einen ebenen Abschnitt (55g) und eine seitlich von diesem aus sich erstreckende Verlängerung (55a1) aufweist, am Abschnitt (55g) der Anpreßzapfen (55e) und der Befestigungsabschnitt (55f) angeordnet sind und an der Verlängerung (55a1) der Aufnahmeabschnitt (55d) angeordnet ist.
Verbindungselement gemäß Anspruch 12, wobei die Verlängerung (55a1) einen Positionierabschnitt (55b) aufweist, welcher in eine am ersten Rahmen (13) vorhandene Nut (13e) greift und somit die Grundplatte am Rahmen positioniert.
Verbindungselement gemäß Anspruch 1, wobei die Entwickelwalze (10d) als Entwickelelement und das elektrophotogra phische, lichtempfindliche Element (7) vom elastischen Element (26) über eine Distanzwalze gegeneinander gedrückt werden.
Verbindungselement gemäß Anspruch 1, wobei der Zapfen (20) aus Metall gefertigt ist, während die Grundplatte (55) mit dem Befestigungsabschnitt (55d), dem Anpreßzapfen (55e) und dem Befestigungsabschnitt (55f) als integrale Bestandteile derselben aus Plast gefertigt sind.
Verbindungselement gemäß Anspruch 8, wobei zum Befestigen dieses Elements (54) am ersten Rahmen (13) der in den Aufnahmeabschnitt (55d) gedrückte Schwenkzapfen (20) in die am ersten Rahmen (13) vorhandene Bohrung (13f) geschoben und die Grundplatte (55) um den Schwenkzapfen (20) geschwenkt wird, bis die Klaue (55c) in den ersten Rahmen (13) einrastet, so daß das Verbindungselement (54) über die Klaue (55c) und den Schwenkzapfen (20) am ersten Rahmen (13) befestigt ist.
Arbeitseinheit (B), welche abnehmbar in die Hauptbaugruppe eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes einsetzbar ist und aufweist: (a) eine elektrophotographische, lichtempfindliche Trommel (7), (b) ein Entwickelelement (10d) zum Entwickeln eines auf dem lichtempfindlichen Element erzeugten latenten Bildes, (c) einen ersten Rahmen (13) als Stützrahmen für das elektrophotographische, lichtempfindliche Element (7), (d) einen zweiten Rahmen (12) als Stützrahmen für das Entwickelelement (10d) (e) ein Verbindungselement (54) zum Verbinden des ersten Rahmens (13) mit dem zweiten Rahmen (12), welches aufweist: 1) eine Grundplatte (55), 2) einen Schwenkzapfen (20), über welchen der erste und der zweite Rahmen schwenkbar miteinander verbunden werden, 3) einen an der Grundplatte (55) vorhandenen Schwenkzapfenaufnahmeabschnitt (55d), in welchen ein Ende des Schwenkzapfens (20) eingesetzt wird, 4) ein elastisches Element (26) zur Erzeugung einer elastischen Kraft zwischen dem ersten und dem zweiten Rahmen, 5) einen an der Grundplatte (55) vorhandenen Anpreßzapfen (55e) zur Aufnahme des elastischen Elements (26) und zum Anpressen dieses Elements an den zweiten Rahmen und 6) einen an der Grundplatte (55) vorhandenen Befestigungsabschnitt (55f) zum Befestigen der Grundplatte (55) am ersten Rahmen (13).
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 17, wobei der schräg aus der Grundplatte ragende, auf den Schwenkzapfenaufnahmeabschnitt gerichtete Anpreßzapfen einen ersten Abschnitt (55e1) und einen an den ersten Abschnitt sich anschließenden zweiten Abschnitt (55e2) mit freiem Ende aufweist, in Achsrichtung des Zapfens gesehen beide Abschnitte einen kreisförmigen Querschnitt haben, der Außendurchmesser des zweiten Abschnitts kleiner ist als jener des ersten Abschnitts und der kreisförmige Abschnitt (55e2) als Aufnahme für das elastische Element (26) dient.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 18, wobei der erste Abschnitt (55e1) des Anpreßzapfens (55e) mit einer Rippe (55k) versehen ist, welche sich aus dessen Peripherie im wesentlichen parallel zu dieser in Zapfenlängsrichtung erstreckt und die Grundplatte am ersten Rahmen positioniert.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 17, wobei der Schwenkzapfenaufnahmeabschnitt (55d) mit kreisförmigem Querschnitt sich rechtwinklig aus der Grundplatte erstreckt und mit ei ner zylindrischen Bohrung zur Aufnahme des Schwenkzapfens (20) versehen ist.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 17, wobei der Befestigungsabschnitt (55f) als Bohrung ausgeführt ist, welche als Aufnahme für eine in den ersten Rahmen (13) zu drehende Schraube (56) zum Befestigen der Grundplatte (55) an diesem Rahmen dient.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 17, wobei der Befestigungsabschnitt als Klaue (55c) ausgeführt ist, welche elastisch in den ersten Rahmen (13) einrastet und die Grundplatte (55) an diesem fixiert.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 17, wobei die Klaue (55c) sich im wesentlichen parallel zum Anpreßzapfen (55e) aus der Grundplatte erstreckt und ein Ende dieser Klaue auf den Anpreßzapfen als Aufnahme für eine Schraubenfeder (26) gerichtet ist.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 17, wobei das elastische Element (26) eine Schraubenfeder ist.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 17, wobei von einem zum anderen Ende der Grundplatte (55) in deren Längsrichtung gesehen der Schwenkzapfenbefestigungsabschnitt (55d), der Anpreßzapfen (55e) und der Befestigungsabschnitt (55f) in der genannten Reihenfolge an dieser angeordnet sind.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 17, wobei die Grundplatte (55) einen ebenen Abschnitt (55g) und eine seitlich von diesem aus sich erstreckende Verlängerung (55a1) aufweist, am Abschnitt (55g) der Anpreßzapfen (55e) und der Befestigungs abschnitt (55f) angeordnet sind und an der Verlängerung (55a1) der Aufnahmeabschnitt (55d) angeordnet ist.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 17, wobei die Verlängerung (55a1) einen Positionierabschnitt (55b) aufweist, welcher in eine am ersten Rahmen (13) vorhandene Nut (13e) greift und somit die Grundplatte am Rahmen positioniert.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 17, wobei die Entwickelwalze (10d) als Entwickelelement und das elektrophotographische, lichtempfindliche Element (7) vom elastischen Element (26) über eine Distanzwalze gegeneinander gedrückt werden.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 17, wobei der Zapfen (20) aus Metall gefertigt ist, während die Grundplatte (55) mit dem Befestigungsabschnitt (55d), dem Anpreßzapfen (55e) und dem Befestigungsabschnitt (55f) als integrale Bestandteile derselben aus Plast gefertigt sind.
Arbeitseinheit gemäß Anspruch 22, wobei zum Befestigen des Verbindungselements (54) am ersten Rahmen (13) der in den Aufnahmeabschnitt (55d) gedrückte Schwenkzapfen (20) in die am ersten Rahmen (13) vorhandene Bohrung (13f) geschoben und die Grundplatte (55) um den Schwenkzapfen (20) geschwenkt wird, bis die Klaue (55c) in den ersten Rahmen (13) einrastet, so daß das Verbindungselement (54) über die Klaue (55c) und den Schwenkzapfen (20) am ersten Rahmen (13) befestigt ist.
Verfahren zum Einsetzen einer austauschbaren Arbeitseinheit (B) in die Hauptbaugruppe (A) eines elektrophotographischen Bilderzeugungsgerätes, welches (a) als einen ersten Schritt das Befestigen eines elektrophotographischen, lichtempfindlichen Elements (7) an einem ersten Rahmen (13), (b) als einen zweiten Schritt das Befestigen eines Entwickelelements (10d) zum Entwickeln eines auf dem lichtempfindlichen Element erzeugten latenten Bildes an einem zweiten Rahmen (12) und (c) als einen dritten Schritt das Verbinden des ersten und des zweiten Rahmens mit einem Verbindungselement (54) aufweist, wobei zum Verbindungselement gehören: eine Grundplatte (55), ein Schwenkzapfen (20), über welchen der erste und der zweite Rahmen schwenkbar miteinander verbunden werden, ein an der Grundplatte (55) vorhandener Schwenkzapfenaufnahmeabschnitt (55d), in welchen ein Ende des Schwenkzapfens (20) gedrückt wird, ein elastisches Element (26) zur Erzeugung einer elastischen Kraft zwischen dem ersten und dem zweiten Rahmen, ein an der Grundplatte (55) vorhandener Anpreßzapfen (55e) zur Aufnahme des elastischen Elements (26) und zum Anpressen dieses Elements an den zweiten Rahmen und ein an der Grundplatte (55) vorhandener Befestigungsabschnitt (55f) zum Befestigen der Grundplatte (55) am ersten Rahmen (13).
Verfahren gemäß Anspruch 31, wobei zum dritten Schritt das Einsetzen des im Schwenkzapfenaufnahmeabschnitt befestigten Schwenkzapfens (20) in eine am ersten Rahmen vorhandene Bohrung (13f) und das Schwenken der Grundplatte um den in die Bohrung am ersten Rahmen eingesetzten Schwenkzapfen gehören.
Verfahren gemäß Anspruch 32, wobei zum dritten Schritt außerdem das Eindrehen einer Schraube (56) durch die im Befestigungsabschnitt (55f) vorhandene Bohrung in den ersten Rahmen gehört.
Verfahren gemäß Anspruch 32, wobei zum dritten Schritt außerdem das Befestigen der Grundplatte am ersten Rahmen durch elastisches Einrasten der als Befestigungsabschnitt (55f) dienenden elastischen Klaue (55c) in diesen gehört.