EP0345270B1 - Spielfreie lagereinrichtung für fotoleitertrommeln in druck- oder kopiergeräten - Google Patents

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EP0345270B1
EP0345270B1 EP88901025A EP88901025A EP0345270B1 EP 0345270 B1 EP0345270 B1 EP 0345270B1 EP 88901025 A EP88901025 A EP 88901025A EP 88901025 A EP88901025 A EP 88901025A EP 0345270 B1 EP0345270 B1 EP 0345270B1
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EP
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drum
drive shaft
receiving flange
bearing
flange
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Siegfried Schreyer
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Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Wincor Nixdorf International GmbH
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/75—Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing
    • G03G15/751—Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing relating to drum

Definitions

  • the invention relates to a device for the detachable fastening of a drum designed as an intermediate carrier of a non-mechanical printing or copying device according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a device is known from DE-OS 27 17 055.
  • the photoconductor drum has turned-out cylindrical projections on both ends, which cooperate with corresponding approaches of drum-receiving flanges arranged on the drive shaft.
  • One drum mounting flange is firmly connected to the drive shaft, the other can be detachably pushed onto the drive shaft via a through hole.
  • a clamping device which is screwed to the drive shaft, resiliently presses the releasable drum mounting flange against the drum and the latter against the stationary drum mounting flange.
  • the concentricity of the photoconductor drum that can be achieved with such a device depends on the difference in play between the drum mounting flanges and the inside diameter of the photoconductor drum, on the difference in play between the through-hole of the detachable drum mounting flange and the drive shaft and also on the actual concentricity of the drive shaft.
  • the object of the invention is to design a device of the type mentioned in such a way that a high concentricity is achieved despite the easy interchangeability of the drum-shaped intermediate carrier. Damage and impairment of the surface of the drum-shaped intermediate carrier should be avoided.
  • the first drum receiving flange is connected to the drive shaft via ribs which are designed as precentering elements for the drum and extend along the inner wall of the drum.
  • the ribs pass through the replaceable drum mounting flange at the openings provided, so that the drum can be easily replaced when the drum mounting flange is removed.
  • the drum can be placed on the rib-shaped precentering elements without damaging the surface.
  • the fine centering is then carried out by screwing in the tensioning device and tensioning the drum between the drum mounting flanges.
  • the drive shaft is supported at both ends, namely at one end via a bearing which is fixedly associated with the housing and at the other end via a removable bearing.
  • the bearing is advantageously arranged on the inside of a bearing plate that can be screwed to the housing, the bearing plate being designed in such a way that it completely covers the access area for the drum in a dust-free and contact-safe manner when installed.
  • the drum-shaped intermediate carrier the so-called photoconductor drum 10
  • the drum-shaped intermediate carrier is in a housing carrier 11 of the device in a printing device, which is not shown in detail here and works according to the principle of electrophotography rotatably mounted and is motor-driven via a pulley 12 and a drive shaft 13.
  • a first drum mounting flange 14 is fastened on the drive shaft 13 and firmly connected to it.
  • the first drum receiving flange 14 has ribs 15 which serve as precentering elements for the photoconductor drum and which extend beyond the width of the photoconductor drum 10.
  • the first drum receiving flange has a conical projection 16 which cooperates with a corresponding conical projection 17 of the photoconductor drum 10.
  • a counter-bearing to the first drum mounting flange is a second drum mounting flange 18 which is detachably connected to the drive shaft 13 and which also has a conical extension 19 which in turn interacts with a corresponding conical extension 20 of the other end of the photoconductor drum 10.
  • the second drum receptacle flange 18 has a through hole 21 and is supported on corresponding projections 24 of the drive shaft 13 via an annular sleeve 22 and a pressure ring 23.
  • ring clamping disks 25 are arranged, which can be spread over the pressure ring 23 and thus center the through hole 21 of the second drum mounting flange 18 on the drive shaft 13.
  • a tensioning device is provided which has a handwheel 26 which can be screwed onto the drive shaft 13.
  • the handwheel 26 is secured via a ring on the second drum mounting flange and is supported on the second drum mounting flange 18 via a compression spring 27.
  • An attachment piece 28 presses against the pressure ring 23 when it is screwed in.
  • the drive shaft itself and thus the drum mounting flange is on the one hand via a fixed bearing made up of two bearing elements 29 and 30 and on the other hand via a detachable counter bearing 31 stored in the housing support 11.
  • the counter bearing 31 consists of a bearing plate 34 which can be releasably connected to the housing support 11 by means of knurled screws 32 and centering pins 33 and which has a ball bearing 35 on the inside for mounting the drive shaft 13.
  • Installation of the photoconductor drum 10 is accomplished as follows, starting from the functional position shown in FIG. 3 with the end plate 34 removed. First, the photoconductor drum 10 is pushed onto the ribs 15, which serve as pre-centering elements and which protrude into the area of the housing support 11. Then the second drum mounting flange is attached and the tensioning device is screwed to the handwheel 26. The compression spring 27 presses the photoconductor drum 10 with the conical projections 19 and 20 against the conical projections 16 and 17 of the first drum receiving flange via the second drum receiving flange 18.
  • the force on the pressure ring 23 increases, which compresses the ring tensioning disks 25, whereby a positive and non-positive connection between the drive shaft 13 and the second drum receiving flange 18 is achieved.
  • the maximum of the positive or non-positive connection is reached when the tensioning device is turned to the stop with the handwheel 26.
  • the force of the compression spring 27 also results in a positive and non-positive connection via the conical projections 16, 17, 19, 20 of the first and second drum receiving flanges and the photoconductor drum 10 between the photoconductor drum 10 and the drum receiving flanges.
  • the spreading device consists of annular clamping disks 25 which are located directly on the through bore 21 of the second drum receiving flange 18 and the drive shaft 13 support.
  • annular clamping disks 25 which are located directly on the through bore 21 of the second drum receiving flange 18 and the drive shaft 13 support.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum lösbaren Befestigen einer als Zwischenträger eines nichtmechanischen Druck- oder Kopiergerätes ausgebildeten Trommel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 27 17 055 bekannt. Bei der dort beschriebenen Einrichtung weist die Fotoleitertrommel an beiden Enden ausgedrehte zylindrische Ansätze auf, die mit entsprechenden Ansätzen von auf der Antriebswelle angeordneten Trommelaufnahmeflanschen zusammenwirken. Ein Trommelaufnahmeflansch ist dabei fest mit der Antriebswelle verbunden, der andere lösbar über eine Durchgangsbohrung auf die Antriebswelle aufschiebbar. Eine Spannvorrichtung, die mit der Antriebswelle verschraubt wird, drückt den lösbaren Trommelaufnahmeflansch federnd gegen die Trommel und diese gegen den ortsfesten Trommelaufnahmeflansch.
  • Die mit einer derartigen Einrichtung erreichbare Rundlaufgenauigkeit der Fotoleitertrommel ist abhängig von dem Differenzspiel zwischen den Trommelaufnahmeflanschen und dem Innendurchmesser der Fotoleitertrommel, von dem Differenzspiel zwischen Durchgangsbohrung des lösbaren Trommelaufnahmeflansches und Antriebswelle und weiters von der eigentlichen Rundlaufgenauigkeit der Antriebswelle.
  • Bei mit Zwischenträgern arbeitenden Druckgeräten wie elektrofotografischen Druckgeräten oder magnetischen Druckgeräten ist eine hohe Rundlaufgenauigkeit des trommelförmigen Zwischenträgers sehr wichtig hinsichtlich der Qualität des erzeugten Druckbildes. Dies insbesondere dann, wenn mit einer hohen Zeichenauflösung gedruckt werden soll. Werden außerdem zur Erzeugung von Mehrfarbendruck oder von Vorund Rückseitendruck mehrere Druckgeräte gekoppelt, so summieren sich die Rundlaufungenauigkeiten jeder am Druck beteiligten Druckeinrichtung.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß trotz leichter Austauschbarkeit des trommelförmigen Zwischenträgers eine hohe Rundlaufgenauigkeit erreicht wird. Eine Beschädigung und Beeinträchtigung der Oberfläche des trommelförmigen Zwischenträgers soll vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art gemäß dem kennzeichnenden Teil des ersten Patentanspruches gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
  • Dadurch, daß zum Zentrieren des zweiten austauschbar ausgestalteten Trommelaufnahmeflansches auf der Antriebswelle zwischen der Antriebswelle und dem Trommelaufnahmeflansch sich beim Verschrauben der Spanneinrichtung mit der Antriebswelle verspreizende Spreizelemente angeordnet sinddie z.B. aus Spannscheiben bestehen können - wird der Trommelaufnahmeflansch exakt auf die Antriebswelle lagerluftfrei, zentriert. Durch die zusätzliche Maßnahme der konischen Ausbildung der Enden der Trommel und der Trommelaufnahmeflansche kann zwischen den Trommelaufnahmeflanschen und der Trommel ebenfalls kein Lagerspiel auftreten.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der erste Trommelaufnahmeflansch über als Vorzentrierelemente für die Trommel ausgebildete, sich entlang der Trommelinnenwand erstreckende Rippen mit der Antriebswelle verbunden. Die Rippen durchgreifen dabei den austauschbaren Trommelaufnahmeflansch an den vorgesehenen Öffnungen, so daß im abgenommenen Zustand des Trommelaufnahmeflansches ein leichtes Austauschen der Trommel möglich ist. Die Trommel kann dabei ohne daß es zu Beschädigungen der Oberfläche kommen kann, zunächst auf den rippenförmigen Vorzentrierelementen aufgesetzt werden. Die Feinzentrierung erfolgt dann durch Einschrauben der Spannvorrichtung und Verspannen der Trommel zwischen den Trommelaufnahmeflanschen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die auch die Rundlaufungenauigkeit der Antriebswelle ausschaltet, ist die Antriebswelle an beiden Enden gelagert und zwar an einem Ende über ein dem Gehäuse ortsfest zugeordnetes Lager und an dem anderen Ende über ein abnehmbares Lager. Das Lager ist dabei in vorteilhafter Weise auf der Innenseite eines dem Gehäuse verschraubbaren Lagerschildes angeordnet, wobei das Lagerschild so ausgebildet ist, daß es den Zugangsbereich für die Trommel im eingebauten Zustand vollständig staubfrei und berührungssicher abdeckt.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigen
    • FIG 1 eine Lagereinrichtung für eine Fotoleitertrommel in einer nach dem Prinzip der Elektrofotografie arbeitenden Druckeinrichtung im eingebauten Zustand der Fotoleitertrommel teilweise in Schnittdarstellung,
    • FIG 2 eine Schnittdarstellung der Lagereinrichtung im Bereich des lösbaren Trommelaufnahmeflansches im gespannten Zustand der Spannvorrichtung und
    • FIG 3 eine schematische Darstellung der Lagereinrichtung im entspannten Zustand der Spannvorrichtung.
  • In einer hier nicht im einzelnen dargestellten nach dem Prinzip der Elektrofotografie arbeitenden Druckeinrichtung ist der trommelförmige Zwischenträger, die sogenannte Fotoleitertrommel 10, in einem Gehäuseträger 11 des Gerätes drehbar gelagert und wird über eine Riemenscheibe 12 und eine Antriebswelle 13 motorisch angetrieben. Zur Lagerung der aus einem Hohlzylinder bestehenden Fotoleitertrommel 10, die an der Außenseite eine Fotoleiterschicht trägt, ist auf der Antriebswelle 13 und mit dieser fest verbunden, ein erster Trommelaufnahmeflansch 14 befestigt. Der erste Trommelaufnahmeflansch 14 weist Rippen 15 auf, die als Vorzentrierelemente für die Fotoleitertrommel dienen und die sich über die Breite der Fotoleitertrommel 10 hinaus erstrecken. Weiterhin weist der erste Trommelaufnahmeflansch einen konusförmigen Ansatz 16 auf, der mit einem entsprechenden konusförmigen Ansatz 17 der Fotoleitertrommel 10 zusammenarbeitet. Als Gegenlager zum ersten Trommelaufnahmeflansch dient ein lösbar mit der Antriebswelle 13 verbundener zweiter Trommelaufnahmeflansch 18, der ebenfalls einen konusförmigen Ansatz 19 aufweist, der wiederum mit einem entsprechenden konusförmigen Ansatz 20 des anderen Endes der Fotoleitertrommel 10 zusammenwirkt. Oer zweite Trommelaufnahmeflansch 18 weist eine Durchgangsbohrung 21 auf, und stützt sich über eine Ringhülse 22 und einen Druckring 23 auf entsprechenden Ansätzen 24 der Antriebswelle 13 ab. Zwischen der Ringhülse 22 und dem Druckring 23 sind Ringspannscheiben 25 angeordnet, die sich über den Druckring 23 verspreizen lassen und damit die Durchgangsbohrung 21 des zweiten Trommelaufnahmeflansches 18 auf die Antriebswelle 13 zentrieren. Zur lösbaren Befestigung des zweiten Trommelaufnahmeflansches ist eine Spannvorrichtung vorgesehen, die ein auf die Antriebswelle 13 aufschraubbares Handrad 26 aufweist. Das Handrad 26 ist über einen Ring auf dem zweiten Trommelaufnahmeflansch gesichert und stützt sich über eine Druckfeder 27 auf dem zweiten Trommelaufnahmeflansch 18 ab. Ein Ansatzstück 28 drückt beim Einschrauben gegen den Druckring 23.
  • Die Antriebswelle selbst und damit die Trommelaufnahmeflansche ist einerseits über ein ortsfestes Lager aus zwei Lagerelementen 29 und 30, andererseits über ein lösbares Gegenlager 31 im Gehäuseträger 11 gelagert. Das Gegenlager 31 besteht dabei aus einem über Rändelschrauben 32 und Zentrierstifte 33 mit dem Gehäuseträger 11 läsbar verbindbaren Lagerschild 34, das auf der Innenseite ein Kugellager 35 zur Lagerung der Antriebswelle 13 aufweist.
  • Ein Einbau der Fotoleitertrommel 10 wird ausgehend von der in der FIG 3 dargestellten Funktionslage bei abgenommenen Lagerschild 34 wie folgt bewerkstelligt. Zunächst wird die Fotoleitertrommel 10 auf die Rippen 15, die als Vorzentrierelemente dienen und die bis in den Bereich des Gehäuseträgers 11 hervorragen, aufgeschoben. Dann wird der zweite Trommelaufnahmeflansch aufgesetzt und die Spannvorrichtung mit dem Handrad 26 verschraubt. Die Druckfeder 27 drückt über den zweiten Trommelaufnahmeflansch 18 die Fotoleitertrommel 10 mit den konusförmigen Ansätzen 19 und 20 an die konusförmigen Ansätze 16 und 17 des ersten Trommelaufnahmeflansches. Durch weiteres Einschrauben der Spannvorrichtung erhöht sich die Kraft auf den Druckring 23, der die Ringspannscheiben 25 zusammendrückt, womit ein Form- und Kraftschluß zwischen Antriebswelle 13 und zweitem Trommelaufnahmeflansch 18 erreicht wird. Das Maximum des Form- bzw. Kraftschlusses wird dann erreicht, wenn die Spannvorrichtung mit dem Handrad 26 auf Anschlag gedreht ist. Durch die Kraft der Druckfeder 27 wird außerdem ein Form- und Kraftschluß über die konusförmigen Ansätze 16, 17, 19, 20 des ersten und zweiten Trommelaufnahmeflansches und der Fotoleitertrommel 10 zwischen der Fotoleitertrommel 10 und den Trommelaufnahmeflanschen erreicht. Nach Festschrauben des Handrades wird dann das Lagerschild 34 mit dem Kugellager 35 auf das Ende der Antriebswelle aufgeschoben und über die Rändelschrauben 32 bzw. die Zentrierstifte 33 entsprechend der Darstellung der FIG 2 fixiert.
  • In dem beschriebenen Beispiel der FIG 2 und 3 besteht die Spreizeinrichtung aus Ringspannscheiben 25, die sich unmittelbar auf der Durchgangsbohrung 21 des zweiten Trommelaufnahmeflansches 18 und der Antriebswelle 13 abstützen. Es ist jedoch auch möglich - in hier nicht dargestellter Weise - zwischen den Ringspannscheiben 25 und der Durchgangsbohrung 21 eine Hülse
  • anzuordnen bzw. eine Hülse zwischen Antriebswelle 13 und Ringspannscheiben um z.B. eine Verletzung der Oberfläche der Durchgangsbohrung bzw. der Antriebswelle 13 der Ringspannscheiben zu vermeiden. Weiterhin ist es möglich, anstelle der Druckfeder, Tellerfedern zu verwenden.

Claims (7)

1. Einrichtung zum lösbaren Befestigen einer als Zwischenbildträger eines nichtmechanischen Druck- oder Kopiergerätes ausgebildeten Trommel (10) auf einer Antriebswelle (13) mittels einer Trommellagerung, die einen ersten Trommelaufnahmeflansch (14) aufweist, der auf der Antriebswelle (13) fest angeordnet ist und der mit seinem inneren Rand ein freies Ende der Trommel (10) aufnimmt und einen zweiten, auf der Antriebswelle (13) zentrierten und in axialer Richtung beweglichen Trommelaufnahmeflansch (18), der mit seinem inneren Rand das andere freie Ende der Trommel (10) aufnimmt, wobei eine Spannvorrichtung (26, 27) durch Verschrauben mit der Antriebswelle (13) den zweiten Trommelaufnahmeflansch (18) federnd gegen die Trommel (10) und diese gegen den ersten Trommelaufnahmeflansch (14) drückt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zentrieren des zweiten Aufnahmeflansches (18) auf der Antriebswelle (13) zwischen der Antriebswelle (13) und dem zweiten Trommelaufnahmeflansch (18) sich beim Verschrauben mit der Antriebswelle (13) verspreizende Spreizelemente (25) angeordnet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Rand des zweiten Trommelaufnahmeflansches (18) und/oder die freien Enden der Trommel (10) konisch ausgebildet sind.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizelemente als Ringspannscheiben (25) ausgebildet sind.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung einen die Spreizelemente (25) beim Verschrauben betätigenden Druckring (23) aufweist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Trommelaufnahmeflansch (14) über als Vorzentrierelemente für die Trommel (10) ausgebildete, sich entlang der Trommelinnenwand erstreckende Rippen (15) mit der Antriebswelle verbunden ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (13) im Gehäuse (11) über ein gehäusefestes Lager (29, 30) und ein zum Auswechseln der Trommel (10) abnehmbares Gegenlager (31) gelagert ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager (31) auf einseitig auf einem mit dem Gehäuse lösbar verbindbaren Lagerschild (34) derart angeordnet ist, daß das Lagerschild (34) im eingebauten Zustand den Zugang zur Trommel (10) vollständig abdeckt.
EP88901025A 1987-02-09 1988-01-28 Spielfreie lagereinrichtung für fotoleitertrommeln in druck- oder kopiergeräten Expired - Lifetime EP0345270B1 (de)

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