DE112009001274B4

DE112009001274B4 - Prozesskartusche und elektrofotografische, lichtempfindliche Trommeleinheit

Info

Publication number: DE112009001274B4
Application number: DE112009001274.4T
Authority: DE
Inventors: Masanari Morioka; Masato Hisano; Teruhiko Sasaki; Naoya Asanuma; Ryosuke Nakazawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2019-03-21
Anticipated expiration: 2029-06-20
Also published as: US8270876B2; TW201011479A; US20090317131A1; TW201403268A; EP2291713A1; TWI567310B; CN103217886B; CN103279021B; TWI541618B; CN103217886A; JP5283986B2; JP2010002690A; TW201636518A; DE112009001274T5; CN102067045A; EP2291713B1; CN102067045B; WO2009154311A1; CN103279021A; TWI417686B

Abstract

Elektrofotografische, lichtempfindliche Trommeleinheit, die mit einer Prozesskartusche verwendbar ist, wobei die Trommeleinheit umfasst:
i) eine elektrofotografische, lichtempfindliche Trommel (20), die um eine Achse (L1) drehbar ist und eine lichtempfindliche Schicht an ihrer Umfangsfläche aufweist;
ii) ein Kupplungselement (150) zum Empfangen einer Kraft von außen zum Drehen der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel (20), wobei das Kupplungselement (150) in der Lage ist, eine erste Winkelposition zum Übertragen der Kraft von außen zu der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel (20), eine zweite Winkelposition, die von der Achse (L1) der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel (20) und von der ersten Winkelposition weggeneigt ist, und eine dritte Winkelposition, die von der Achse (L1) der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel (20) und von der ersten Winkelposition weggeneigt ist, einzunehmen; und
iii) einen Regulierabschnitt (170) zum Regulieren eines Neigungswinkels des Kupplungselements (150) derart, dass der durch die Schwerkraft bedingte Neigungswinkel des Kupplungselements (150) nach unten kleiner als ein Neigungswinkel des Kupplungselements (150) ist, wenn das Kupplungselement (150) sich in der zweiten Winkelposition befindet, wobei der Regulierabschnitt (170) das Kupplungselement (150) in einer zu der Achse (L1) der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel (20) rechtwinkligen Richtung umgibt, und der Regulierabschnitt (170) mit einem ersten gebogenen Abschnitt (170a, 170g) und einem vorspringenden Abschnitt (170b) bereitgestellt ist, der in der rechtwinkligen Richtung fortsetzend von dem ersten gebogenen Abschnitt (170a, 170g) dorthin vorspringt, wohin das in der zweiten Winkelposition geneigte Kupplungselement (150) zeigt, und wobei der erste gebogene Abschnitt (170a, 170g) die Neigung des Kupplungselements unter Schwerkraft nach unten reguliert, und der vorspringende Abschnitt (170b) den Neigungswinkel des Kupplungselements (150) in der zweiten Winkelposition reguliert.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrofotografische, lichtempfindliche Trommeleinheit und eine diese umfassende Prozesskartusche.
Die elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung umfasst eine elektrofotografische Kopiermaschine und einen elektrofotografischen Drucker (Laserstrahldrucker, LED-Drucker, usw.).
Die Prozesskartusche enthält als eine Einheit ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element und Prozessmittel, die auf das elektrofotografische, lichtempfindliche Element wirken können, und ist abnehmbar an einer Hauptbaugruppe der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montierbar. Zum Beispiel enthält die Prozesskartusche ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element und zumindest eines aus Entwicklungsmittel, Lademittel und Reinigungsmittel, die die Prozessmittel sind, als eine Einheit. Deswegen umfasst ein Beispiel der Prozesskartusche ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element und Entwicklungsmittel, Lademittel und Reinigungsmittel, die die Prozessmittel sind, als Einheit. Ein anderes Beispiel der Prozesskartusche umfasst ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element und Lademittel als die Prozessmittel als Einheit. Ein weiteres Beispiel der Prozesskartusche umfasst ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element und Lademittel und Reinigungsmittel als die Prozessmittel als Einheit. Und noch ein weiteres Beispiel der Prozesskartusche umfasst ein elektrofotografisches, lichtempfindliches Element und Entwicklungsmittel als die Prozessmittel als Einheit.
Die Vorrichtungshauptbaugruppe der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung ist Teil der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung mit Ausnahme der Prozesskartusche.
Die Prozesskartusche kann an die Hauptbaugruppe der Vorrichtung montiert und von dieser demontiert werden. Daher kann ein Wartungsvorgang der Vorrichtung in der Tat durch den Benutzer ausgeführt werden, ohne von dem Servicemann abhängig zu sein. Dies verbessert die Operativität der Wartung der Bilderzeugungsvorrichtung.
[Stand der Technik]
In dem Gebiet der Prozesskartusche ist die folgende Struktur bekannt, um die drehende Antriebskraft zum Drehen des trommelförmigen, elektrofotografischen, lichtempfindlichen Elements (Trommel) von der Hauptbaugruppe zu erhalten.
Die Hauptbaugruppe der Vorrichtung hat ein drehbares Teil zum Übertragen einer Antriebskraft eines Motors und hat eine gewundene Bohrung, die an einer Mitte des drehbaren Teils angeordnet ist und die einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweist, der eine Vielzahl von Eckabschnitten aufweist. Die Prozesskartusche hat einen gewundenen Vorsprung, der einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweist, der eine Vielzahl von Eckabschnitten aufweist, und der an einem Längsende der Trommel angeordnet ist, und der gewundene Vorsprung ist mit der gewundenen Bohrung des drehbaren Teils in Eingriff bringbar. Nachdem die Prozesskartusche an der Hauptbaugruppe montiert ist, wird, wenn das drehbare Teil sich in dem Zustand dreht, dass der Vorsprung mit der Bohrung in Eingriff ist, die Drehkraft von dem drehbaren Teil zu der Trommel übertragen, während der Vorsprung die Rückstellkraft in der Richtung zu der Bohrung empfängt. Dadurch wird die Drehkraft zum Drehen der Trommel von der Hauptbaugruppe zu der lichtempfindlichen Trommel übertragen ( US 5 903 803 A ).
In einem anderen bekannten System ist ein an der Trommel der Prozesskartusche befestigtes Zahnrad mit einem Antriebszahnrad der Hauptbaugruppe in Eingriff, um die Trommel zu drehen ( US 4 829 335 A ).
Die nur hinsichtlich der Neuheit relevante DE 11 2007 003 045 T5 zeigt bereits, dass bei einer elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommeleinheit ein Neigungswinkel eines in verschiedene Winkelpositionen bewegbaren Kupplungselements einer elektrofotografischen lichtempfindlichen Trommel durch einen Regulierabschnitt reguliert werden kann.
Weitere elektrofotografische, lichtempfindliche Trommeleinheiten sind aus EP 1 178 370 A2 , EP 1 791 034 A1 , JP S60-249 729 A , JP 2006 - 72 160 A und US 4 065 941 A bekannt.
[Offenbarung der Erfindung]
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrofotografische, lichtempfindliche Trommeleinheit bereitzustellen, die deren einfache und zuverlässige Montage in einer Hauptbaugruppe ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrofotografische, lichtempfindliche Trommeleinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
Eine Prozesskartusche mit einer elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommeleinheit ist im Patentanspruch 7 definiert.
Erfindungsgemäß ist die Prozesskartusche in einer Richtung rechtwinklig zu einer Achse einer Antriebswelle von der Hauptbaugruppe, die mit der Antriebswelle bereitgestellt ist, demontierbar.
Außerdem kann die Prozesskartusche an der mit einer Antriebswelle bereitgestellten Hauptbaugruppe in einer Richtung montiert werden, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Achse der Antriebswelle liegt.
Somit ist die Prozesskartusche in einer Richtung montierbar und demontierbar, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Achse der Antriebswelle relativ zu der mit der Antriebswelle bereitgestellten Hauptbaugruppe liegt.
Erfindungsgemäß kann die Drehgenauigkeit der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel im Vergleich mit dem Fall verbessert werden, in dem der Eingriff zwischen Zahnrädern zur Übertragung einer Drehkraft zu der Prozesskartusche von einer Hauptbaugruppe verwendet wird.
Vor der Montage an einer Hauptbaugruppe ist die Kupplung gehindert, sich stark in eine unnütze Richtung zu neigen, wodurch eine gleichmäßige Montage an der Hauptbaugruppe möglich ist.
Die Montage und Demontage ist in der Richtung möglich, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Achse der in einer Hauptbaugruppe bereitgestellten Antriebswelle ist, wobei die elektrofotografische, lichtempfindliche Trommel gleichmäßig gedreht wird.
Die Aufgabe sowie Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Berücksichtigung der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung deutlicher werden, die in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen gesehen wird.
Figurenliste

1 ist eine Schnittansicht einer Hauptbaugruppe einer Bilderzeugungsvorrichtung und einer Kartusche gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Kartusche.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Struktur eines Rahmens der Kartusche darstellt.
4 ist eine schematische, perspektivische Ansicht der Hauptbaugruppe der Vorrichtung.
5 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer Antriebswelle der Hauptbaugruppe der Vorrichtung.
6 ist eine schematische, perspektivische Ansicht des Kupplungselements.
7 ist eine Darstellung, die den Zustand zeigt, in dem das Kupplungselement und die Antriebswelle miteinander in Eingriff sind.
8 ist eine Schnittansicht, die den Zustand zeigt, in dem das Kupplungselement und die Antriebswelle miteinander in Eingriff sind.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die das Kupplungselement zeigt.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die ein kugelförmiges Teil zeigt.
11 ist eine Schnittansicht, die das Kupplungselement und ein Verbindungsteil zeigt.
12 ist eine perspektivische Ansicht, die das Kupplungselement und die Verbindungsteile zeigt.
13 ist eine Darstellung eines Trommelflansches.
14 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie S2-S2 in 13.
15 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie S1-S1 in 13, die einen Prozess darstellt, das Kupplungselement an dem Trommelflansch zu montieren.
16 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie S1-S1 in 13, die einen Prozess darstellt, das Kupplungselement an dem Trommelflansch zu befestigen.
17 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommeleinheit, die von einer Antriebsseite aus betrachtet wird.
18 ist eine schematische perspektivische Ansicht der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommeleinheit, die von einer Nicht-Antriebsseite aus betrachtet wird.
19 ist eine perspektivische Ansicht eines Kartuschensatzabschnitts der Hauptbaugruppe der Vorrichtung.
20 ist eine perspektivische Ansicht eines Kartuschensatzabschnitts der Hauptbaugruppe der Vorrichtung.
21 ist eine Schnittansicht, die einen Prozess darstellt, die Kartusche an der Hauptbaugruppe der Vorrichtung zu montieren.
22 ist eine Schnittansicht eines Trommellagers.
23 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Antriebsseite einer Hauptbaugruppenführung darstellt.
24 ist eine Seitenansicht, die ein Verhältnis zwischen der Hauptbaugruppenführung und dem Kupplungselement darstellt.
25 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verhältnis zwischen der Hauptbaugruppenführung und der Kupplung darstellt.
26 ist eine Seitenansicht, die ein Verhältnis zwischen der Kartusche und der Hauptbaugruppenführung darstellt.
27 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verhältnis zwischen der Hauptbaugruppenführung und der Kupplung darstellt.
28 ist eine Seitenansicht, die ein Verhältnis zwischen der Hauptbaugruppenführung und der Kupplung darstellt.
29 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verhältnis zwischen der Hauptbaugruppenführung und der Kupplung darstellt.
30 ist eine Seitenansicht, die ein Verhältnis zwischen der Hauptbaugruppenführung und der Kupplung darstellt.
31 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Prozess des Eingreifens zwischen der Antriebswelle und dem Kupplungselement darstellt.
32 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Prozess der durch die Antriebswelle eingerasteten Kupplung darstellt.
33 sind perspektivische Explosionsansichten einer Antriebswelle, eines Antriebszahnrads, einer Kupplung und einer Trommelwelle.
34 ist eine Darstellung eines Kupplungsvorgangs in dem Prozess, die Kartusche aus der Hauptbaugruppe der Vorrichtung herauszunehmen.
35 ist eine Darstellung einer Endanordnung der Antriebswelle.

[Beste Art zum Ausführen der Erfindung]
Ausführungsformen
(Allgemeine Anordnung)
Mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht einer Hauptbaugruppe 1 (Hauptbaugruppe) und einer Prozesskartusche 2 (Kartusche) einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Kartusche 2. Mit Bezug auf 1 bis 2 werden eine allgemeine Anordnung und ein Bilderzeugungsprozess der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Die vorliegende Erfindung wird z.B. auf die Prozesskartusche angewendet, die selbst in 2 dargestellt ist. Zusätzlich wird die vorliegende Erfindung z.B. auf die lichtempfindliche Trommeleinheit 21 angewendet, die selbst in 17(a) dargestellt ist. Zusätzlich wird die vorliegende Erfindung z.B. auf die elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung angewendet, die selbst in 1 dargestellt ist.
Diese Bilderzeugungsvorrichtung ist ein elektrofotografischer Laserstrahldrucker, mit dem die Kartusche 2 abnehmbar an der Hauptbaugruppe 1 montierbar ist. Wenn die Kartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 montiert ist, befindet sich ein Belichtungsgerät (Laserscannereinheit) 3 oberhalb der Kartusche 2. Eine Blattablage 4, die ein Aufzeichnungsmaterial (Blattmaterial) P enthält, das ein Bilderzeugungsgegenstand ist, ist unterhalb der Kartusche 2 bereitgestellt. Zusätzlich sind in der Hauptbaugruppe 1 entlang der Zufuhrrichtung des Blattmaterials P eine Aufnahmewalze 5a, eine Zufuhrwalze 5b, ein Zufuhrwalzenpaar 5c, eine Übertragungsführung 6, eine Übertragungsladungswalze 7, eine Förderführung 8, ein Fixiergerät 9, ein Abgabewalzenpaar 10, eine Abgabeablage 11 usw. bereitgestellt.
Mit 2a ist ein Trommelverschluss bezeichnet, und wenn die Kartusche 2 aus der Hauptbaugruppe 1 entnommen wird, schützt er eine lichtempfindliche Trommel 20. Der Verschluss 2a ist in 1 und 2 in einer offenen Position dargestellt.
(Bilderzeugungsprozess)
Der Überblick des Bilderzeugungsprozesses wird beschrieben. Die elektrofotografische, lichtempfindliche Trommel (Trommel) 20 wird mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit (Prozessgeschwindigkeit) auf Basis eines Druckstartsignals in eine Richtung gedreht, die durch den Pfeil R1 bezeichnet ist. Die Trommel 20 ist um die Achse (Trommelachse) L1 drehbar und weist als äußerste Schicht eine lichtempfindliche Schicht auf. Eine Ladungswalze (Lademittel) 12, die mit einer Vorspannung versorgt wird, berührt eine äußere Oberfläche der Trommel 20, und die äußere Oberfläche der Trommel 20 wird durch diese Ladungswalze 12 gleichmäßig geladen.
Ein Laserstrahl L, der entsprechend eines seriellen, elektrischen, digitalen Pixelsignals der Bildinformation moduliert ist, wird von dem Belichtungsgerät 3 abgegeben. Der Laserstrahl L dringt durch ein Belichtungsfenster 53 des oberen Abschnitts der Kartusche 2 in das Innere der Kartusche 2 ein, um die äußere Oberfläche der Trommel 20 abtastend durch den Laserstrahl zu belichten. Dadurch wird ein elektrostatisches, latentes Bild entsprechend der Bildinformation an der äußeren Oberfläche der Trommel 20 erzeugt. Das elektrostatische, latente Bild wird mit dem Entwickler T (Toner) in der Entwicklungsgeräteeinheit 40 in ein Tonerbild visualisiert.
Die Ladungswalze 12 ist mit der Trommel 20 in Berührung und lädt die Trommel 20 elektrisch. Die Ladungswalze 12 wird durch die Trommel 20 gedreht. Die Entwicklungsgeräteeinheit 40 führt den Toner zu dem Entwicklungsbereich der Trommel 20 zu, um das auf der Trommel 20 ausgebildete, latente Bild zu entwickeln.
Die Entwicklungsgeräteeinheit 40 führt den Toner T aus einer Tonerkammer 45 durch die Drehung eines Rührteils 43 in eine Tonerzufuhrkammer 44 zu. Während diese eine Entwicklungswalze 41 dreht, die ein einen Entwickler tragendes Element ist, das eine Magnetwalze (stationärer Magnet) 41h enthält, bildet sie eine Schicht des Toners, die durch eine Entwicklungsklinge 42 an der Oberfläche der Entwicklungswalze (Entwicklungsmittel) 41 triboelektrisch geladen ist. Sie bildet das Tonerbild durch das Übertragen des Toners zu der Trommel 20 gemäß dem latenten Bild aus, um das latente Bild zu visualisieren. Während die Entwicklungsklinge 42 die Tonermenge an der Umfangsoberfläche der Entwicklungswalze 41 reguliert, lädt sie den Toner triboelektrisch auf.
Andererseits wird das Blattmaterial P, das in einem unteren Teil der Hauptbaugruppe 1 enthalten ist, von der Blattablage 4 durch die Aufnahmewalze 5a, die Zufuhrwalze 5b und das Zufuhrwalzenpaar 5c im zeitlichen Verhältnis mit der Abgabe des Laserstrahls L zugeführt. Das Blattmaterial P wird in dem zeitlichen Verhältnis über die Übertragungsführung 6 zu einer Übertragungsposition geliefert, die zwischen der Trommel 20 und der Ladungswalze für die Übertragung 7 ausgebildet ist. In der Übertragungsposition wird das Tonerbild von der Trommel 20 folgend auf das Blattmaterial P übertragen.
Das Blattmaterial P, auf das das Tonerbild übertragen wurde, wird von der Trommel 20 getrennt und entlang einer Förderführung 8 zu einem Fixiergerät 9 zugeführt. Das Blattmaterial P geht durch einen Spalt, der zwischen einer Fixierwalze 9a und einer Druckwalze 9b ausgebildet ist, die das Fixiergerät 9 bestimmen. Es wird in dem Spalt einem Press- und Wärmefixierungsprozess ausgesetzt, so dass das Tonerbild auf dem Blattmaterial P fixiert ist. Das Blattmaterial P, das das fixierte Tonerbild aufweist, wird zu einem Abgabewalzenpaar 10 zugeführt, und wird auf die Abgabeablage 11 abgegeben.
Andererseits wird hinsichtlich der Trommel 20 nach der Bildübertragung der verbleibende Toner an deren äußerer Oberfläche durch eine Reinigungsklinge (Reinigungsmittel) 52 entfernt, und sie wird für den Bilderzeugungsvorgang verwendet, der mit dem Laden beginnt. Der von der Trommel 20 entfernte, verbleibende Toner wird in der Abfalltonerkammer 52a der Einheit 50 des lichtempfindlichen Elements gespeichert.
In dem voranstehend beschriebenen Beispiel sind die Ladungswalze 12, die Entwicklungswalze 41, die Reinigungsklinge 52 usw. Prozessmittel, die auf die Trommel 20 wirken können.
(Rahmenstruktur der Prozesskartusche)
3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Rahmenstruktur der Kartusche 2 darstellt. Mit Bezug auf 2 und 3 wird die Rahmenstruktur der Kartusche 2 beschrieben.
Wie aus 2 ersichtlich ist, sind die Trommel 20, die Ladungswalze 12 und die Reinigungsklinge 52 an einem Trommelrahmen 51 montiert, um eine einstückige Einheit 50 des lichtempfindlichen Elements zu bestimmen.
Andererseits ist eine Entwicklungsgeräteeinheit 40 durch eine Tonerkammer 45, die den Toner enthält, und eine Toneraufnahmekammer 40a und eine Abdeckung 40b, die eine Tonerzufuhrkammer 44 ausbildet, bestimmt. Die Toneraufnahmekammer 40a und die Abdeckung 40b sind miteinander mittels beispielsweise Schweißen einstückig verbunden.
Die Einheit 50 des lichtempfindlichen Elements und die Entwicklungsgeräteinheit 40 sind durch ein Verbindungselement 54 des runden Stifts drehbar miteinander verbunden.
An einem freien Ende eines Armabschnitts 55a, der an einer Seitenabdeckung 55 ausgebildet ist, die an jedem Ende mit Bezug auf die Längsrichtung (eine axiale Richtung der Entwicklungswalze 41) der Entwicklungsgeräteinheit 40 bereitgestellt ist, ist nämlich parallel zu der Entwicklungswalze 41 eine runde Drehbohrung 55b bereitgestellt. Der Armabschnitt 55a ist in die vorbestimmte Position des Trommelrahmens 51 eingefügt. Der Trommelrahmen 51 ist mit einem Eingriffsloch 51a bereitgestellt (in (a) der 3, die linke Seite der 3 ist nicht dargestellt), um koaxial mit der Drehbohrung 55b ein Verbindungselement 54 aufzunehmen. Das Verbindungselement 54 durchdringt die Drehbohrung 55b und die Eingriffsbohrung 51a, wodurch die Einheit 50 des lichtempfindlichen Elements und die Entwicklungsgeräteeinheit 40 miteinander um das Verbindungselement 54 drehbar verbunden werden. Zu dieser Zeit gerät die Druckspiralfeder 46, die an dem Basisabschnitt des Armabschnitts 55a montiert ist, mit dem Trommelrahmen 51 in Anlage, um die Entwicklungsgeräteeinheit 40 nach unten zu zwingen. Dadurch wird die Entwicklungswalze 41 (2) zuverlässig in die Richtung der Trommel 20 gezwungen. Ein Beabstandungselement (nicht dargestellt) ist an jedem Ende der Entwicklungswalze 41 montiert, um die Entwicklungswalze 41 mit einem vorbestimmten Abstand von der Trommel 20 zu halten.
(Verfahren für eine Drehkraftübertragung zu der Prozesskartusche)
4 ist eine perspektivische Ansicht der Hauptbaugruppe 1 mit der offenen Kartuschentür (Hauptbaugruppenabdeckung) 109. Die Kartusche 2 ist nicht montiert. Mit Bezug auf 4 wird ein Verfahren beschrieben, eine Drehkraft zu der Kartusche 2 zu übertragen.
Die Hauptbaugruppe 1 ist mit einer Führungsschiene 130 für die Montage und Demontage der Kartusche bereitgestellt, und die Kartusche 2 wird an dem Inneren der Hauptbaugruppe 1 entlang der Führungsschiene 130 montiert. In diesem Fall sind eine Antriebswelle 100 der Hauptbaugruppe 1 und ein Kupplungselement 150 (3, Kupplung) als. Drehkraftübertragungsabschnitt der Kartusche 2 mit dem Montagevorgang der Kartusche 2 miteinander in einer Zwischenbeziehung gekuppelt. Dadurch empfängt die Trommel 20 die Drehkraft von der Hauptbaugruppe 1, um zu drehen.
Wie im Folgenden beschrieben wird, ist das Kupplungselement 150 an dem Ende der Trommel 20 bereitgestellt, und ist im Wesentlichen in alle Richtungen relativ zu der Achse L1 der Trommel schwenkbar. Und das Kupplungselement 150 dieser Trommel 20 kann eine Drehkraftübertragungswinkelposition (erste Winkelposition) zum Übertragen einer Drehkraft zu der Trommel 20 einnehmen. Zusätzlich kann es eine Voreingriffswinkelposition (zweite Winkelposition) einnehmen, die in der Richtung von der Achse L1 der Trommel 20 von der Drehkraftübertragungswinkelposition weg geneigt ist. Zusätzlich kann es eine Ausrückwinkelposition (dritte Winkelposition) einnehmen, die in der Richtung von der Achse L1 der Trommel von der Drehkraftübertragungswinkelposition weg geneigt ist. Dies wird im Folgenden beschrieben.
1) Die die Antriebswelle 100 betreffende 5 ist eine perspektivische Ansicht der Antriebswelle 100, die in der Hauptbaugruppe 1 bereitgestellt ist. Die Antriebswelle 100 ist mit dem Antriebsübertragungsmittel, wie z.B. dem nicht dargestellten Getriebezug, der in der Hauptbaugruppe 1 bereitgestellt ist, und mit dem Motor gekuppelt. Ein freier Endabschnitt 100a der Antriebswelle 100 weist eine im Wesentlichen halbkugelförmige Oberfläche auf, und weist Drehkraftübertragungsstifte 100b als den Drehkraftaufbringungsabschnitt auf. Diese Anordnungen werden im Folgenden beschrieben.
2) Die das Kupplungselement 150 betreffende 6 ist eine perspektivische Ansicht des Kupplungselements 150. Das Material des Kupplungselements 150 ist Polyacetal, Polycarbonat und PPS oder ein ähnliches Harzmaterial. Um die Steifigkeit des Kupplungselements 150 zu verbessern, können Glasfasern, Kohlenstofffasern usw. entsprechend dem Lastmoment in das Harzmaterial eingemischt sein. Wenn diese Materialien gemischt werden, kann die Steifigkeit des Kupplungselements 150 verbessert werden. Zusätzlich kann das Metall in das Harzmaterial eingefügt sein, und die gesamte Kupplung kann mit dem Metall usw. hergestellt sein, um die Steifigkeit weiter zu verbessern.
Das freie Ende des Kupplungselements 150 ist mit einer Vielzahl von Antriebsempfangsvorsprüngen 150d (150d1-150d4) bereitgestellt. Der Antriebsempfangsvorsprung 150d (150d1-150d4) ist mit einem Drehkraftempfangsabschnitt 150e (150e1-150e4) bereitgestellt, und dieser ist relativ zu der Achse L2 des Kupplungselements 150 geneigt bereitgestellt. Darüber hinaus stellt das Innere der Antriebsempfangsvorsprünge 150d1 - 150d4 eine trichterartige Antriebskraftaufnahmefläche (Aussparung) 150f bereit. Die Antriebskraftaufnahmefläche 150f liegt in Form einer Aussparung vor.
Noch genauer liegen die Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e des Kupplungselements 150 einander gegenüber und sind die Mitte eines scheinbaren Kreises C (9), der seine Mitte 0 auf der Drehachse des Kupplungselements 150 aufweist (Achse L2), zwischen sich aufnehmend angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind vier Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e1 - 150e4 bereitgestellt. Die Antriebswellenaufnahmefläche 150f kreuzt sich mit der Drehachse des Kupplungselements 150, und weist ein sich ausdehnendes Teil auf, das in Richtung des freien Endes ausgedehnt ist. Die Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e (150e1 - 150e4.) sind in gleichmäßigen Abständen entlang der. Umfangsrichtung der Drehung des Kupplungselements 150 an dem freien Endabschnitt des sich ausdehnenden Teils angeordnet.
3) Die die Verbindung zwischen der Antriebswelle 100 und dem Kupplungselement 150 darstellende 7 stellt den Zustand dar, dass das Kupplungselement 150 und die Antriebswelle 100 miteinander verbunden sind. 8 ist die Schnittansicht, die den Zustand darstellt, dass das Kupplungselement 150 und die Antriebswelle 100 miteinander verbunden sind. Mit Bezug auf 7 und 8 wird die Kupplung der Antriebswelle 100 und des Kupplungselements 150 beschrieben.
Die Drehkraftübertragungsstifte 100b der Antriebswelle 100 sind mit den Drehkraftaufnahmeabschnitten 150e (150e1 - 150e4) in Eingriff. Obwohl dies in 7 nicht dargestellt ist, ist der Drehkraftübertragungsstift 100b an der Rückseite ebenfalls mit dem Drehkraftaufnahmeabschnitt 150e in Eingriff. Zusätzlich ist der freie Endabschnitt 100a der Antriebswelle 100 mit der Antriebswellenaufnahmefläche 150f des Kupplungselements 150 in Berührung. Durch die Drehung der Antriebswelle 100 wird die Drehkraft von dem Drehkraftübertragungsstift 100b zu dem Drehkraftaufnahmeabschnitt 150e übertragen. Zusätzlich ist der Drehkraftaufnahmeabschnitt 150e relativ zu der Achse L2 des Kupplungselements 150 geneigt, so dass das Kupplungselement 150 und die Antriebswelle 100 einander anziehen, und die sichergestellte Berührung wird zwischen dem freien Endabschnitt 100a und der Antriebswellenaufnahmefläche 150f stabilisiert, um die sichergestellte Drehkraftübertragung herzustellen.
Zwei Drehkraftübertragungsstifte 100b als Drehkraftaufbringungsabschnitte der Antriebswelle 100 stehen relativ zueinander mit Bezug auf die Richtung, die im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse der Antriebswelle liegt vor, und ragen heraus. Ein beliebiger der Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e (150e1 - 150e4) gerät mit einem der Drehkraftübertragungsstifte 100b in Eingriff. Zusätzlich gerät der andere der Drehkraftaufnahmeabschnitte mit dem anderen der Drehkraftübertragungsstifte 100b in Eingriff. Dadurch empfängt das Kupplungselement 150 die Drehkraft von der Antriebswelle 100, um zu drehen.
Das sich ausdehnende Teil der Antriebswellenaufnahmefläche 150f des Kupplungselements 150 weist eine konische Form auf, wie aus 8 ersichtlich ist. Diese konische Form weist einen Scheitel a an der Drehachse des Kupplungselements 150 auf. 8 zeigt den Zustand, dass das Kupplungselement 150 sich in der Drehkraftübertragungswinkelposition befindet. In diesem Zustand liegt die Drehachse L150 des Kupplungselements 150 im Wesentlichen koaxial mit der Achse der Trommel 20. Und ein Scheitel der konischen Fläche der Antriebswellenaufnahmefläche 150f liegt dem freien Ende der Antriebswelle 100 gegenüber, und das Kupplungselement 150 bedeckt das freie Ende der Antriebswelle 100, um die Drehkraft zu dem Kupplungselement 150 zu übertragen. Die Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e (150e1 - 150e4) sind in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung der Drehung des Kupplungselements 150 angeordnet.
4) Die die Kupplung und Verbindungsteile darstellende 9 ist eine perspektivische Ansicht, die das Kupplungselement 150 darstellt. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die ein kugelförmiges Element 160 darstellt. 11 ist eine Schnittansicht, die das Kupplungselement 150 und ein Verbindungsteil darstellt.
12 ist eine perspektivische Ansicht, die das Kupplungselement 150 und die Verbindungsteile darstellt.
Eine Durchgangsbohrung 150r ist angrenzend an das Ende 150s der gegenüberliegenden Seite des Kupplungselements 150 von dem Drehkraftaufnahmeabschnitt 150e bereitgestellt. Ein kugelförmiges Element 160 zum Verbinden mit dem Kupplungselement 150 weist eine im Wesentlichen kugelförmige Form und ein Loch zum Einfügen des Kupplungselements 150 und einen Stift 155 auf, wie im Folgenden beschrieben wird. Eine Bohrung 160a, die an einem Ende geschlossen ist, ist ein Abschnitt in den das Ende 150s des Kupplungselements 150 eingefügt wird. Zusätzlich ist die Durchgangsbohrung 160b ein Abschnitt, in den der Stift 155 eingefügt wird, wie im Folgenden beschrieben wird, und er durchdringt die an einem Ende geschlossene Bohrung 160a.
Wie aus 11 und 12 ersichtlich ist, ist das Ende 150s des Kupplungselements 150 in die Bohrung 160a des kugelförmigen Elements 160 eingefügt, und der Stift 155 ist in dem Zustand eingefügt, dass die Durchgangsbohrung 150r und die Durchgangsbohrung 160b miteinander ausgerichtet sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind das Kupplungselement 150 und die Bohrung 160a mit einer losen Passung miteinander in Eingriff, der Stift 155 und die Durchgangsbohrung 150r sind mit einer losen Passung miteinander in Eingriff, und der Stift 155 und die Durchgangsbohrung 160b sind mit einer Presspassung in Eingriff. Entsprechend sind der Stift 155 und das kugelförmige Element 160 einstückig miteinander verbunden. Diese kombinierte Struktur bestimmt eine Kupplungsbaugruppe 156.
Wenn das Kupplungselement 150 die Drehkraft von der Antriebswelle 100 empfängt, dreht sie um die Achse L150 und die Kante der Durchgangsbohrung 150r gerät mit dem Stift 155 in Anlage. Mit anderen Worten ausgedrückt, es wird die Drehkraft von der Hauptbaugruppe 1 durch das Kupplungselement 150 in die Kraft zum Drehen des Stifts 155 um die Drehachse L150 umgewandelt.
5) Die Drehkraftübertragung zur Trommel 20 von der Kupplungsbaugruppe 156 darstellenden 13 ist eine Darstellung des Trommelflansches 151 (Flansch). 14 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie S2-S2 in 13. 15 ist eine Schnittansicht, die einen Prozess mit einer Betrachtung entlang einer Linie S1-S1 in 13 darstellt, das Kupplungselement 150 an dem Flansch 151 anzubringen. 16 ist eine Schnittansicht, die einen Prozess mit einer Sicht entlang einer Linie S1-S1 der 13 darstellt, das Kupplungselement 150 an dem Flansch 151 zu befestigen. 17 ist eine perspektivische Ansicht der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommeleinheit 21, die von einer Antriebsseite (Kupplungselement 150) aus betrachtet wird. 18 ist eine perspektivische Ansicht der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommeleinheit 21, die von einer Nicht-Antriebsseite (gegenüberliegender Endabschnitt) aus betrachtet wird.
Mit Bezug auf 13 und 14 wird ein Beispiel eines Flansches 151 zum Montieren des Kupplungselements 150 beschrieben. 13 zeigt den Flansch 151 von der Seite der Antriebswelle 100 aus betrachtet. Die Öffnung 151g (151g1 - 151g4), die in 13 gezeigt ist, ist eine Nut, die sich in der Richtung der Drehachse des Flansches 151 erstreckt. Wenn das Kupplungselement 150 an dem Flansch 151 montiert ist, wird der Stift 155 durch zwei beliebige dieser Öffnungen 151g1 - 151g4 empfangen. Darüber hinaus sind die im Uhrzeigersinn stromaufwärts liegenden Teile der Öffnungen 151g1 - 151g4 mit Drehkraftübertragungsflächen (Drehkraftaufnahmeabschnitt) 151h (151h1-151h4) bereitgestellt. Wenn die Drehkraft von dem Stift 155 zu dem Flansch 151 übertragen wird, berühren der Stift 155 und die Drehkraftübertragungsfläche 151h einander. Zusätzlich ist ein Raum (Aussparung 151f) angrenzend an die Mittelachse L151 des Flansches 151 bereitgestellt. Der Flansch 151 weist ein Zahnrad 151m (15, 16, 17 und 18) auf. Das Zahnrad 151m überträgt die Drehkraft, die von dem Kupplungselement 150 Antriebswelle 100 empfangen wird, zu der Entwicklungswalze 41.
Die Aussparung 151f ist ein Raum, der durch eine Zylinderfläche 151j (151j1 - 151j4), einen Zurückhalteabschnitt 151i (151i1 - 151i4) und eine Öffnung 151k (151k1 - 151k4) umgeben ist. Die Zylinderfläche 151j (151j4 - 151j4) ist eine wesentliche Zylinderfläche, die angrenzend an die Öffnung 151g liegt, und die eine Mitte an der Achse L151 aufweist, und sie ist ein Abschnitt der Zylinderfläche, die einen Durchmesser D151a aufweist. Der Zurückhalteabschnitt 151i (151i1 - 151i4) weist eine im Wesentlichen halbkugelförmige Fläche auf, die gleichmäßig kontinuierlich mit der zylindrischen Fläche 151j ist, und sie weist einen Radius SR151 auf. Die Öffnung 151k (151k1 - 151k4) ist an der Seite der Antriebswelle 100 des Zurückhalteabschnitts 151i angeordnet, und sie ist eine Öffnung, die einen Durchmesser D151b aufweist.
Ein Verhältnis zwischen diesen und der Außenabmessung D160 des kugelförmigen Teils 160 ist wie folgt (14, 15) . $D151b < D160 < D151a ≒ 2 \times SR151$
Das kugelförmige Element 160 kann mit einem Spalt in die Aussparung 151f eingefügt werden, aber es ist daran gehindert, sich in der Richtung der Achse L151 zu der Öffnung 151k zu bewegen. Ein kugelförmiges Element 160 (Kupplungsbaugruppe 156) trennt sich unter normalen Bedingungen durch diese Verhinderung nicht von dem Flansch 151 (Prozesskartusche 2).
Das Kupplungselement 150 weist einen Spalt zwischen dem Drehkraftübertragungsstift 155 (Drehkraftübertragungsabschnitt) und der Drehkraftübertragungsfläche (Drehkraftaufnahmeabschnitt) 151h auf, so dass es im Wesentlichen in allen Richtungen relativ zu der Achse L1 zur Trommel 20 schwenkbar ist. Der Stift 155 ist relativ zu der Drehkraftübertragungsfläche 151h beweglich. Auf diese Weise ist das Kupplungselement 150 an dem Ende der Trommel 20 so montiert, dass sich der Stift 155 und Drehkraftübertragungsfläche 151h einander in der Drehrichtung des Kupplungselement 150 berühren. Mit Bezug auf die 15 und 16 wird der Prozess zum Montieren und Befestigen des Kupplungselements 150 an dem Flansch 151 beschrieben. Das Ende 150s wird in die Richtung des Pfeils X1 in den Flansch 151 eingefügt. Dann wird das kugelförmige Teil 160 in die Richtung des Pfeils X2 platziert. Darüber hinaus sind die Durchgangsbohrung 160b des kugelförmigen Teils 160 und die Durchgangsbohrung 150r des Endes 150s koaxial ausgerichtet, und der Stift 155 wird danach in die Richtung des Pfeils X3 eingefügt. Der Stift 155 durchdringt die Durchgangsbohrung 160b und die Durchgangsbohrung 150r. Da die Innendurchmesser der Durchgangsbohrung 160b und Durchgangsbohrung 150r kleiner als ein Durchmesser des Stifts 155 sind, tritt zwischen dem Stift 155 und der Durchgangsbohrung 160b und zwischen dem Stift und der Durchgangsbohrung 150r eine Reibungskraft auf. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt das Übermaß ungefähr 50 Mikrometer.
Dadurch ist zurzeit der gewöhnlichen Verwendung der Stift 155 zuverlässig zurückgehalten, und die Kupplungsbaugruppe 156 wird einstückig beibehalten.
Die Kupplungsbaugruppe 156 wird in einer Richtung X4 und das kugelförmige Teil 160 wird berührt oder zu dem Zurückhalteabschnitt 151i angenähert.
Dann wird das Zurückhalteteil 157 in die Richtung des Pfeils X4 eingefügt, um den Flansch 151 zu befestigen. Da das Spiel (Spalt) relativ zu dem kugelförmigen Teil 160 bereitgestellt ist, kann das Kupplungselement 150 die Orientierung ändern.
Mit Bezug auf 17 und 18 wird die Struktur der elektrofotografisch lichtempfindlichen Trommeleinheit 21 (lichtempfindliche Trommeleinheit) beschrieben. Der Flansch 151, der mit der Kupplungsbaugruppe 156 bereitgestellt ist, ist an der Endseite der Trommel 20 so befestigt, dass der Antriebsaufnahmevorsprung 150d freigelegt ist. Der Trommelflansch 152 an der Nicht-Antriebsseite ist an der anderen Endseite der Trommel 20 befestigt. Das Befestigungsverfahren kann Quetschen, Bonden, Schweißen oder Ähnliches sein. Die lichtempfindliche Trommeleinheit 21 ist durch den Trommelrahmen 51 drehbar in dem Zustand getragen, dass die Antriebsseite durch das Lagerteil 15 getragen ist, und die Nicht-Antriebsseite durch den Stift 202 zum Tragen der lichtempfindlichen Trommeleinheit getragen wird. Die Nicht-Antriebsseite ist in der Bohrung 152a des Trommelflansches 152 durch den Stift 202 drehbar getragen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Kupplungselement 150 an dem Ende der Trommel 20 durch den Flansch 151 montiert, und ist im Wesentlichen in alle Richtungen relativ zu der Achse L1 der Trommel 20 schwenkbar und drehbar.
Wie voranstehend beschrieben wurde, dreht die Drehkraft von dem Rotor (nicht dargestellt) der Hauptbaugruppe 1 die Antriebswelle 100 durch die Antriebsübertragungseinrichtung (nicht dargestellt), wie z.B. das Zahnrad der Hauptbaugruppe 1. Dessen Drehkraft wird durch das Kupplungselement 150 zu der Kartusche 2 übertragen. Darüber hinaus wird die Drehkraft durch den Stift 155 von dem Kupplungselement 150 zu dem Flansch 151 übertragen, und sie wird zu der Trommel 20 übertragen, die einstückig an dem Flansch 151 befestigt ist. Mit 151c ist ein Zahnrad bezeichnet, und die Drehkraft, die durch das Kupplungselement 150 von der Antriebswelle 100 empfangen wird, wird zu der Entwicklungswalze 41 übertragen ( 2). Das Zahnrad 151c ist einstückig mit dem Flansch 151 geformt.
(Montage- und Demontagestruktur der Kartusche 2)
Die Montageführung zum Montieren der Kartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 wird beschrieben. Das Montagemittel 130 der vorliegenden Ausführungsform hat die Hauptbaugruppenführungen 130R1, 130R2, 130L1, 130L2, die in der Hauptbaugruppe 1 bereitgestellt sind. Diese sind an den rechten und linken Innenflächen des Kartuschenmontageraums (Kartuscheneinstellabschnitt 130a) bereitgestellt, der in der Hauptbaugruppe 1 bereitgestellt ist. (19 zeigt die Antriebsseite und 20 zeigt die Nicht-Antriebsseite). Entsprechend der Antriebsseite der Kartusche 2 erstreckt sich die Hauptbaugruppenführung 130R1, 130R2 entlang der Montagerichtung der Kartusche 2. Andererseits erstreckt sich entsprechend der Nicht-Antriebsseite der Kartusche 2 die Hauptbaugruppenführung 130L1, 130L2 entlang der Montagerichtung der Kartusche 2. Die Hauptbaugruppenführungen 130R1, 130R2 und die Hauptbaugruppenführungen 130L1, 130L2 liegen einander gegenüber. In der Montage der Kartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 werden die Kartuschenführungen, wie in dem Folgenden beschrieben wird, durch die Führungen 130R1, 130R2, 130L1, 130L2 geführt, um die Kartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 zu montieren, die Kartuschentür 109, die relativ zu der Hauptbaugruppe 1 geöffnet und geschlossen werden kann, ist geöffnet. Die Montage relativ zu der Hauptbaugruppe 1 der Kartusche 2 wird durch das Schließen der Tür 109 vervollständigt. Ebenfalls wird durch das Herausnehmen der Kartusche 2 aus der Hauptbaugruppe 1 die Tür 109 geöffnet. Diese Vorgänge werden durch den Benutzer ausgeführt.
Die Montageführungen der Kartusche 2 und der Positionierungsabschnitt relativ zu der Hauptbaugruppe 1 werden beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform funktioniert der äußere Umfang 158a des äußeren Endes des Lagerteils 158 ebenfalls als Kartuschenführung 140R1. Der zylindrische Abschnitt 51a des Trommelrahmens funktioniert ebenfalls als die Kartuschenführung 140L1. Mit 158h ist ein Lager bezeichnet, das die Trommel 20 drehbar stützt ( 22 (C), 26). Das Lager 158h ist in einem Lagerelement 158 bereitgestellt.
Ein länglicher Endabschnitt (Antriebsseite) des Trommelrahmens 51 ist mit einer Kartuschenführung 140R2 im Wesentlichen über der Kartuschenführung 140R1 bereitgestellt. Der andere längliche Endabschnitt (Nicht-Antriebsseite) ist mit einer Kartuschenführung 140L2 im Wesentlichen über der Kartuschenführung 140L1 bereitgestellt.
Der eine längliche Endabschnitt der Trommel 20 ist mit den Kartuschenseitenführungen 140R1, 140R2 bereitgestellt, die in den Trommelrahmen 51 nach außen vorspringen. Der andere längliche Endabschnitt ist mit den kartuschenseitigen Führungen 140L1, 140L2 bereitgestellt, die von dem Trommelrahmen 151 nach außen vorspringen. Die Führungen 140R1, 140R2, 140L1, 140L2 springen entlang der Längsrichtung nach außen vor. Die Führungen 140R1, 140R2, 140L1, 140L2 springen von dem Trommelrahmen 51 entlang der Achse L1 der Trommel 20 vor. Wenn die Kartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 montiert wird, und wenn die Kartusche 2 von der Hauptbaugruppe 1 demontiert wird, wird die Führung 140R1 durch die Führung 130R1 geführt, und die Führung 140R2 wird durch die Führung 130R2 geführt. Wenn die Kartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 montiert ist, und wenn die Kartusche 2 von der Hauptbaugruppe 1 demontiert wird, wird die Führung 140L1 durch die Führung 130L1 geführt, und die Führung 140L2 wird durch die Führung 130L2 geführt. Somit wird die Kartusche 2 in der Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der axialen Richtung L3 der Antriebswelle 100 bewegt, und ist an der Hauptbaugruppe 1 montiert, und wird von der Hauptbaugruppe 1 in die Richtung bewegt und demontiert. Die Kartuschenführungen 140R1, 140R2 sind in der vorliegenden Ausführungsform einstückig mit dem zweiten Rahmen 118 geformt. Jedoch können gesonderte Elemente als die Kartuschenführungen 140R1, 140R2 verwendet werden.
Der Montagevorgang der Prozesskartusche wird beschrieben. Mit Bezug auf 21 wird der Montagevorgang der Kartusche 2 relativ zu der Hauptbaugruppe 1 beschrieben. 21 zeigt den Montageprozess. 21 ist die Schnittansicht entlang einer Linie S9-S9 in 19.
Wie aus (a) in 21 ersichtlich ist, öffnet der Benutzer die Tür 109, und montiert die Kartusche 2 entfernbar relativ dicht zu dem Kartuschenmontagemittel 130 (Einstellabschnitt 130a), das in der Hauptbaugruppe 1 bereitgestellt ist.
Wie aus (b) in 21 ersichtlich ist, werden die Kartuschenführungen 140R1, 140R2 durch die Hauptbaugruppenführungen 130R1, 130R2 an der Antriebsseite geführt, wenn die Kartusche 2 an die Hauptbaugruppe 1 montiert wird. Die Kartuschenführungen 140L1, 140L2 ((b) in 3) werden entlang der Hauptbaugruppenführung 130L1, 130L2 (20) ebenfalls in der Nicht-Antriebsseite geführt.
Mit Bezug auf (a), (b) und (c) der 22 wird eine ausführliche Beschreibung hinsichtlich des Zustands gegeben, bis die Kartusche 2 in die Hauptbaugruppenführung (130R1) eingeführt ist, und hinsichtlich der Anordnung des Trommellagerelements 158 als Regulierabschnitt zum Regulieren des Kupplungselements 150.
Wie voranstehend beschrieben wurde, ist das Kupplungselement 150 in der lichtempfindlichen Trommeleinheit 21 schwenkbar. Deswegen neigt es sich wegen der Schwerkraft normalerweise nach unten, wenn sich die Kartusche 2 außerhalb der Hauptbaugruppe 1 befindet.
In 22 (a) ist eine perspektivische Ansicht in der Nähe des Trommellagerelements der Kartusche 2, und die Kupplung ist zum besseren Verständnis weggelassen. (b) der 22 ist eine Seitenansicht der Kartusche 2. (c) der 22 ist eine Schnittansicht der Kartusche 2 entlang einer Linie S10 von (b) der 22, wobei die Orientierungen der Achsen L1 der lichtempfindlichen Trommeleinheit 21 (Trommel 20) und die geneigte Achse L2 des Kupplungselements 150 dargestellt sind.
Die Anordnung des Trommellagerelements 158 wird unter Verwendung von (a) der 22 beschrieben. Das Trommellagerelement 158 ist mit einem Regulierabschnitt 170 zum Regulieren der Bewegung des Kupplungselements 150 um die Bohrung 158f, die durch das Kupplungselement 150 durchdrungen wird, bereitgestellt. Noch genauer ist das Lagerelement 158 mit dem Regulierabschnitt 170 bereitgestellt. Dieser Regulierabschnitt 170 stellt den Neigungswinkel des Kupplungselements 150 derart ein, dass der Neigungswinkel des Kupplungselements 150 relativ zu der Achse L1 der Trommel 20 in der Voreingriffswinkelposition größer als der Neigungswinkel in anderen Winkelpositionen (Drehkraftübertragungswinkelposition, Voreingriffswinkelposition) ist. Noch genauer stellt der Regulierabschnitt 170 den Neigungswinkel des Kupplungselements 150 derart ein, dass der Neigungswinkel des Kupplungselements 150 durch das Gewicht kleiner als der Winkel ist, wenn das Kupplungselement 150 die Voreingriffswinkelposition (zweite Winkelposition) einnimmt. Hier ist die Drehkraftübertragungswinkelposition eine erste Winkelposition. Die Voreingriffswinkelposition ist eine zweite Winkelposition. Die Ausrückwinkelposition ist eine dritte Winkelposition.
Das Trommellagerelement 158 ist mit einer Bohrung 150f bereitgestellt. Das Kupplungselement 150 ist in dem die Bohrung 150 umgebenden Bereich schwenkbar. Zusammen mit dem äußeren Umfang der Bohrung 150f ist ein erstes Bogenteil 170a bereitgestellt, das einen Neigungsregulierabschnitt 170g aufweist. Das Kupplungselement 150 durchdringt zu der Zeit des Zusammenbauvorgangs diese Bohrung 150f. In dem Zustand, in dem die Kartusche 2 sich außerhalb der Hauptbaugruppe 1 befindet, ist ein Neigungsregulierabschnitt 170g unterhalb der Bohrung 150f bereitgestellt. Der Neigungsregulierabschnitt 170g stellt den Neigungswinkel des Kupplungselements 150 in dem Zustand ein, in dem sich die Kartusche 2 außerhalb der Hauptbaugruppe 1 befindet. Ein Vorsprungregulierabschnitt 170c, der von einem Teil der Kante der Bohrung 158f nach außen in der Richtung der Achse L1vorspringt, ist mit einem zweiten Bogenteil 170d und einem flachen Oberflächenabschnitt 170e, der mit dem zweiten Bogenteil 170d in Verbindung ist, bereitgestellt. Der Vorsprungregulierabschnitt 170c bestimmt einen Neigungsregulierabschnitt 140R1a, wie im Folgenden beschrieben wird. Der Neigungsregulierabschnitt 140R1 stellt die Neigungsrichtung des Kupplungselements 150 zwischen der linken Seite von der oberen Fläche ein. Daher kann das Kupplungselement 150 in Wesentlichen nur in der Montagerichtung (X4) frei geneigt sein. Der Neigungsregulierabschnitt 140R1a wird im Folgenden mit Bezug auf 24 und 30 beschrieben.
Wie aus (c) der 22 ersichtlich ist, ist in dem Zustand, in dem sich die Kartusche 2 außerhalb der Hauptbaugruppe 1 befindet, die Achse L2 des Kupplungselements 150 zu der Position geneigt, in der das Kupplungselement 150 durch den Neigungsregulierabschnitt 170g des Regulierabschnitts 170 gehalten wird. Noch genauer berührt ein Zwischenteil 150c des Kupplungselements 150 den Neigungsregulierabschnitt 170g, der in dem Neigungswinkel einzustellen ist (22 (c)). Der Neigungsregulierabschnitt 170g hält das Zwischenteil 150c des Kupplungselements 150, bis das Kupplungselement 150 durch die Hauptbaugruppenführung 130R1 geführt wird, nachdem die Kartusche 2 in die Hauptbaugruppe 1 eingefügt wurde. Mit anderen Worten ausgedrückt, stellt er den Neigungswinkel des Kupplungselements 150 ein. Daher erstreckt sich der Neigungswinkelregulierabschnitt 170g nicht über den gesamten Bereich in der Umfangsrichtung der Bohrung 150f. Der eine Teil der Umgebung der Bohrung 150f ist mit einem Vorsprung 170b bereitgestellt, um den Neigungswinkel des Kupplungselements 150 größer als den Neigungswinkel in der restlichen Umgebung der Bohrung 150f zu machen. Der Vorsprung 170b springt in der radialen Richtung (Radialrichtung) der Bohrung 150f von dem Umfang der Bohrung 150f vor. Der Vorsprung 170b stellt den Neigungswinkel des Kupplungselements 150 an der Position ein, die entfernter ist als der Vorsprung des Regulierabschnitts 170c, und die Neigung des Regulierabschnitts 170g mit Bezug auf die radiale Richtung von der Achse L1 der Trommel 20 (29 (a)). 29 (a) zeigt den Zustand, bei dem das Kupplungselement 150 durch den Vorsprung 170b in dem Neigungswinkel reguliert wird. In 22 (c) ist der angetriebene Abschnitt 150a des Kupplungselements 150 durch die gestrichelten Linien dargestellt. Der Neigungswinkel des Kupplungselements 150 wird durch den Neigungsregulierabschnitt 170g zu dem Neigungswinkel α8 reguliert. Dadurch wird in der Montage der Kartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 das Kupplungselement 150mit einem kleinen Aufprall in den Einfügeabschnitt 130R2 übertragen, ohne mit dem Einfügeabschnitt 130R2 der Hauptbaugruppenführung 130 zusammenzustoßen. Das Kupplungselement 150 wird durch einen Rutscher 131 elastisch gezwungen, bis es an der Hauptbaugruppe 1 positioniert ist. Das Kupplungselement 150 wird zu dem Vorsprung 170b geführt, während es mit dem zweiten Bogenteil 170d und dem flachen Flächenabschnitt 170e des Vorsprungregulierabschnitts 170c in Anlage gerät. Bevor das Kupplungselement 150 die Antriebswelle 100 berührt, nimmt es die Voreingriffswinkelposition ein. Daher kann das Kupplungselement 150 zuverlässig und gleichmäßig mit der Antriebswelle 100 in Eingriff geraten. Das Kupplungselement 150 empfängt von dem Rutscher 131 eine äußere Kraft (zweite äußere Kraft).
Wenn die Kartusche 2 weiter in die Richtung des Pfeils X4 eingefügt wird, geraten die Antriebswelle 100 und das Kupplungselement 150 miteinander in Eingriff, und darauffolgend ist die Kartusche 2 in der vorbestimmten Position montiert (Einstellabschnitt 130a) (Einstellung). Mit anderen Worten ausgedrückt, die Kartuschenführung 140R1 berührt den Positionierungsabschnitt 130R1a der Hauptbaugruppenführung 130R1, und die Kartuschenführung 140R2 berührt den Positionierungsabschnitt 130R2a der Hauptbaugruppenführung 130R2. Zusätzlich berührt die Kartuschenführung 140L1 den Positionierungsabschnitt 130L1a (20) der Hauptbaugruppenführung 130L1, und die Kartuschenführung 140L2 berührt den Positionierungsabschnitt 130L2a der Hauptbaugruppenführung 130L2. Da die Situation im Wesentlichen symmetrisch ist, wird die Darstellung aus Gründen der Einfachheit weggelassen. Auf diese Weise ist die Kartusche 2 durch das Montagemittel 130 entfernbar an den Einstellabschnitt 130a montiert. Mit anderen Worten ausgedrückt, die Kartusche 2 wird an der Hauptbaugruppe 1 an Stelle montiert. Und in dem Zustand, in dem die Kartusche 2 an den Einstellabschnitt 130a gesetzt wird, wird der Eingriff zwischen der Antriebswelle 100 und dem Kupplungselement 150 hergestellt. Noch genauer ausgedrückt, das Kupplungselement 150 nimmt die Drehkraftübertragungswinkelposition ein, wie im Folgenden beschrieben wird. Wenn die Kartusche 2 an dem Einstellabschnitt 130a montiert ist, ist der Bilderzeugungsvorgang ermöglicht. Wenn die Kartusche 2 an die vorbestimmte Position gesetzt wird, wie voranstehend beschrieben wurde, empfängt der Druckrezeptorabschnitt 140R1b ((a) der 3) der Kartusche 2 eine drängende Kraft von der Drängfeder 188R (19). Der Druckrezeptorabschnitt 140L1b ((b) der 3) der Kartusche 2 empfängt die drängende Kraft durch die Drängfeder 188L (20). Dadurch wird die Kartusche 2 (Trommel 20) relativ zu der Übertragungswalze, dem optischen Mittel usw. der Hauptbaugruppe 1 genau positioniert.
Auf diese Weise ist die Kartusche 2 mit den Kartuschenführungen 140R1, 140R2, 140L1, 140L2 bereitgestellt, die in die Richtung rechtwinklig zu der Richtung der Achse L1 der Trommel 20 geführt sind. Dadurch wird die Kartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 montiert, während sie in der Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse L3 der Antriebswelle 100 bewegt wird. Die Kartusche 2 wird in der gleichen Richtung von der Hauptbaugruppe 1 demontiert.
Wie voranstehend beschrieben wurde, ist der Regulierabschnitt 170 um das Kupplungselement 150 in der orthogonalen Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse L1 zur Trommel 20 bereitgestellt. Noch genauer ausgedrückt, ist in dem Regulierabschnitt 170 ein Abschnitt des Zwischenteils 150c des Kupplungselements 150 mit einem Spalt derart umgeben, dass das Kupplungselement 150 gedreht werden kann. Wie voranstehend hier beschrieben wurde, ist der Regulierabschnitt 170 mit einem ersten Bogenteil 170a und dem Vorsprung 170b bereitgestellt, der in der orthogonalen Richtung mit dem ersten Bogenteil 170a fortsetzend vorspringt. Der Neigungswinkel des Kupplungselements 150, das durch das Gewicht geneigt ist, wird durch das erste Bogenteil 158a reguliert. Der Vorsprung 158b stellt den Neigungswinkel des Kupplungselements 150 in der Voreingriffswinkelposition ein.
Auf diese Weise wird der Neigungswinkel des Kupplungselements 150 durch den Neigungsregulierabschnitt 170g des ersten Bogenteils 158a reguliert, dass das Zwischenteil 150c berührt, wenn das Kupplungselement 150 sich durch dessen Gewicht neigt. Der Vorsprung 170b stellt den Neigungswinkel des Kupplungselements 150 in der Voreingriffswinkelposition ein.
In der vorliegenden Ausführungsform beträgt der Neigungswinkel in der Voreingriffswinkelposition ungefähr 30 Grad, und der durch das erste Bogenteil 158a regulierte Neigungswinkel beträgt ungefähr 20 Grad (in 22 (c) α8). Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Winkel begrenzt, sondern ein anderer Neigungswinkel kann durch einen Fachmann geeignet ausgewählt werden. Der Neigungswinkel des Kupplungselements 150 wird durch das erste Bogenteil 170a reguliert. Mit andern Worten ausgedrückt, wird der Neigungswinkel des Kupplungselements 150 in dem Fall, in dem der Neigungswinkel des Kupplungselements 150 reguliert wird, so reguliert, dass er kleiner als der Neigungswinkel ist, wenn das Kupplungselement 150 sich in der Voreingriffswinkelposition (zweite Winkelposition) befindet. Noch genauer ist das Kupplungselement 150 in der radialen Richtung von der Achse L1 die Position, in der der Vorsprung 170b den Neigungswinkel davon reguliert, in eine von der Position entfernte Position gesetzt, in der das erste Bogenteil 158a den Neigungswinkel dieses Kupplungselements 150 reguliert.
Hier ist der Winkel, wenn das Kupplungselement 150 sich durch das Gewicht neigt, der Neigungswinkel des Kupplungselements 150, wenn ein Benutzer einen Griff T hält (3) und die Kartusche 2 trägt. Noch genauer ist dies der Neigungswinkel, bis das Kupplungselement 150 durch die Hauptbaugruppenführung 130R1 geführt wird. In diesem Fall wird der Neigungswinkel des Kupplungselements 150 durch das erste Bogenteil 170a (Neigungsregulierabschnitt 170g) reguliert.
Das vorbestimmte Teil des ersten Bogenteils 170a zum Regulieren des Neigungswinkels des Kupplungselements 150, das sich durch das Gewicht neigt, und der Vorsprungregulierabschnitt 170c liegen einander gegenüber und nehmen die Mitte 0 zwischen sich auf.
Das erste Bogenteil 170a ist mit einem Vorsprungregulierabschnitt 170c bereitgestellt, der in der axialen Richtung von dem ersten Bogenteil vorspringt. Der Regulierabschnitt 170 weist ein zweites Bogenteil 170d auf, das den gleichen Radius wie das erste Bogenteil 170a aufweist, und einen flachen Flächenabschnitt 158e, der sich erstreckt und mit dem zweiten Bogenteil zu der Seite hin fortsetzt, die den Vorsprung 170a aufweist. Wenn das Kupplungselement 150 die Kraft von außen (zweite äußere Kraft) von der Hauptbaugruppe 1 empfängt, wird das Kupplungselement 150 durch die äußere Kraft entlang des zweiten Bogenteils 158d und des flachen Flächenabschnitts 158 zu dem Vorsprung 170d geführt. Dadurch nimmt das Kupplungselement 150 die Voreingriffswinkelposition ein. Die äußere Kraft (zweite äußere Kraft) ist die drängende Kraft, die durch den Rutscher 131 auf das Kupplungselement 150 aufgebracht wird.
Wie hierin zuvor beschrieben wurde, verhindert der Regulierabschnitt 170 vor der Montage an der Hauptbaugruppe 1, dass das Kupplungselement 150 sich in nicht notwendige Richtungen neigt. Dadurch ist die Größe mit Bezug auf die Längsrichtung der Hauptbaugruppe 1 reduzierbar. Wenn die Kartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 montiert ist, kann die Kartusche 2 gleichmäßig an der Hauptbaugruppe 1 montiert werden. Hier sind unnütze Richtungen die Richtungen, die nicht die Voreingriffswinkelposition sind.
Hier weist die Prozesskartusche 2 unter Verwendung der vorliegenden Ausführungsform die folgenden Strukturen (i) - (iv) auf.

i) Eine elektrofotografische, lichtempfindliche Trommel 20, die um eine Achse drehbar ist und eine lichtempfindliche Schicht an ihrer Umfangsoberfläche aufweist.
ii) Prozessmittel (Ladungswalze 12, Entwicklungswalze 41, Reinigungsklinge 52), die auf die Trommel 20 wirken können.
iii) Ein Kupplungselement 150, das mit dem Drehkraftaufbringungsabschnitt in Eingriff bringbar ist, um eine Kraft von außen (erste äußere Kraft) zum Drehen der Trommel 20 zu empfangen, und das Kupplungselement 150 ist in der Lage, eine Drehkraftübertragungswinkelposition (erste Winkelposition) einzunehmen, um die Kraft von außen (erste äußere Kraft) zum Drehen der Trommel 20 zu der Trommel 20 zu übertragen, eine Voreingriffswinkelposition (zweite Winkelposition), in der das Kupplungselement von der Achse L1 zur Trommel 20 von der Drehkraftübertragungswinkelposition (erste Winkelposition) weggeneigt ist, und eine Ausrückwinkelposition (dritte Winkelposition), in der das Kupplungselement von der Achse L1 der Trommel 20 von der Drehkraftübertragungswinkelposition (erste Winkelposition) weggeneigt ist. Hier ist die Kraft von außen (erste äußere Kraft) eine Drehkraft, die durch das Kupplungselement 150 von der Antriebswelle 100 empfangen wird.
iv) Ein Regulierabschnitt 170 zum Regulieren eines Neigungswinkels des Kupplungselements derart, dass ein Neigungswinkel nach unten (durch die Schwerkraft) des Kupplungselements 150 kleiner als ein Neigungswinkel des Kupplungselements ist, wenn das Kupplungselement sich in der Voreingriffswinkelposition (zweite Winkelposition) befindet.

Der Regulierabschnitt 170 umgibt das Kupplungselement 150 in einer rechtwinkligen Richtung rechtwinklig zu der Achse L1 zur Trommel 20, und der Regulierabschnitt ist mit einem ersten gebogenen Abschnitt 170a und einem vorspringenden Abschnitt 170b bereitgestellt, der in der rechtwinkligen Richtung fortsetzend von dem ersten gebogenen Abschnitt 170a vorspringt, und wobei der erste gebogene Abschnitt 170a (Neigungsregulierabschnitt 170g) die Neigung des Kupplungselements nach unten reguliert, und der vorspringende Abschnitt 170b den Neigungswinkel des Kupplungselements in der Voreingriffswinkelposition (zweite Winkelposition) reguliert.
Mit derartigen Strukturen kann die Kartusche 2 in der vorliegenden Ausführungsform gleichmäßig in die Hauptbaugruppe 1 eingefügt werden, wenn die Kartusche 2 in die Hauptbaugruppe 1 eingefügt wird, ohne dass das Kupplungselement 150 mit der anderen Struktur in der Hauptbaugruppe 1 zusammenstößt. Noch genauer erfolgt die Einfügung zu der Hauptbaugruppe 1 der Kartusche 2 gleichmäßig.
Das erste Bogenteil 170a ist mit dem Vorsprungregulierabschnitt 170c bereitgestellt, der von dem ersten Bogenteil 170a in der axialen Richtung vorspringt. Der Vorsprungregulierabschnitt 170c weist das zweite Bogenteil 170d auf, das den gleichen Radius wie das erste Bogenteil 170a, und den flachen Flächenabschnitt 170e aufweist, der sich zu dem Vorsprung 170b hin erstreckt, der sich mit dem zweiten Bogenteil 170d fortsetzt. Wenn das Kupplungselement 150 eine zweite Kraft von außen unterschiedlich von der Kraft von außen (erste äußere Kraft) empfängt, wird das Kupplungselement 150 durch die zweite Kraft von außen elastisch gedrängt, sich entlang des zweiten Bogenteils 170d und des flachen Oberflächenabschnitts 170e zu bewegen. Das Kupplungselement 150 wird zu dem Vorsprung 170a geführt. Dadurch nimmt das Kupplungselement 150 die Voreingriffswinkelposition (zweite Winkelposition) ein.
Mit einer derartigen Struktur ist in der vorliegenden Ausführungsform, wenn das Kupplungselement 150 mit der Antriebswelle 100 in Eingriff gerät, der Eingriff zuverlässig zwischen dem Kupplungselement 150 und der Antriebswelle 100 hergestellt. Die Kupplung zwischen der Kartusche 2 und der Hauptbaugruppe 1 ist gleichmäßig herstellbar.
Das Kupplungselement 150 ist mit der Antriebswellenaufnahmefläche (Aussparung) 150f koaxial mit der Achse L2 des Kupplungselements 150 bereitgestellt. Die Aussparung weist das sich ausdehnende Teil auf, das sich zu deren freien Ende hin ausdehnt. Mit einer derartigen Struktur kann das Kupplungselement 150 gleichmäßig relativ zu der Antriebswelle in Eingriff und außer Eingriff geraten. Das Kupplungselement 150 kann die Drehkraft von der Antriebswelle 100 stabil empfangen.
Die Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e des Kupplungselements 150 sind in gleichmäßigen Abständen entlang der Drehrichtung des Kupplungselements 150 an der freien Endseite des sich ausdehnenden Teils angeordnet. Der Drehkraftaufnahmeabschnitt 150e liegt auf einem scheinbaren Kreis C, der die Mitte 0 an der Achse L2 (9) aufweist, und die Mitte 0 zwischen sich aufnimmt. Mit einer derartigen Struktur kann das Kupplungselement 150 die Drehkraft mit einem geeigneten Gleichgewicht von der Antriebswelle 100 aufnehmen.
Das sich ausdehnende Teil weist eine konische Form auf. Die konische Form weist ihren Scheitel an der Achse L2 auf.
Mit einer derartigen Struktur wird eine exakte Positionierung zwischen dem Kupplungselement 150 und der Antriebswelle 100 herbeigeführt.
Das Kupplungselement 150 ist an dem Ende der Trommel 20 im Wesentlichen um die Achse L1 drehbar bereitgestellt. Noch genauer ist es im Wesentlichen in alle Richtungen relativ zu der Achse L1 beweglich (schwenkbar).
Mit einer derartigen Struktur kann das Kupplungselement 150 relativ zu der Antriebswelle 100 unabhängig von der Phase der Antriebswelle 100 in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden.
Sogar wenn die Achse L2 ein wenig von der Achse L3 der Antriebswelle 100 abweicht, kann das Kupplungselement 150 die Drehkraft gleichmäßig aufnehmen.
Die Kartusche 2 weist den Führungsabschnitt (Kartuschenführungen 140R1, 140R2, 140L1, 140L2) geführt in der Richtung rechtwinklig zu der Richtung der Achse L1 der Trommel 20 auf. Dadurch ist die Kartusche 2 relativ zu der Hauptbaugruppe 1 in der Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse L3 der Antriebswelle 100 montierbar und demontierbar.
Hier ist die lichtempfindliche Trommeleinheit 21, die im Folgenden beschrieben wird, die Struktur mit Ausnahme der Prozessmittel der voranstehend in i) beschriebenen Struktur.
Zwischen der Kartusche 2 und der Vorrichtungshauptbaugruppe 1 sind kleine Spalten bereitgestellt, um die Kartusche 2 gleichmäßig zu montieren und demontieren. Noch genauer sind die kleinen Spalte zwischen der Führung 140R1 und der Führung 130R1 mit Bezug auf die Längsrichtung, zwischen der Führung 140R2 und 130R2 mit Bezug auf die Längsrichtung, zwischen der Führung 140L1 und der Führung 130L1 mit Bezug auf die Längsrichtung und zwischen der Führung 140L2 und der Führung 130L2 mit Bezug auf die Längsrichtung bereitgestellt. Daher kann zu der Zeit der Montage und Demontage der Kartusche 2 relativ zu der Hauptbaugruppe 1 die gesamte Kartusche 2 innerhalb des Bereichs der Spalte geringfügig geneigt sein. Aus diesem Grund ist die Rechtwinkligkeit nicht im strengstens Sinn gemeint. Jedoch kann sogar in einem solchen Fall die vorliegende Erfindung mit deren Wirkungen hergestellt werden. Daher betrifft der Begriff „im Wesentlichen rechtwinklig“ den Fall, in dem die Kartusche geringfügig geneigt ist.
Einsatzabschnitte 150k sind zwischen den Vorsprüngen 150d bereitgestellt. Die Abstände zwischen dem angrenzenden Vorsprung 150d sind größer als der Außendurchmesser des Stifts 100b, so dass sie die Drehkraftübertragungsstifte (Drehkraftaufbringungsabschnitt) 100b der Antriebswelle 100 übernehmen können, die in der Hauptbaugruppe 1 bereitgestellt ist. Die Abschnitte zwischen den angrenzenden Vorsprüngen stellen Einsatzabschnitte 150k bereit. Wenn die Drehkraft von der Antriebswelle 100 zu dem Kupplungselement 150 übertragen wird, ist der Übertragungsstift 100b in einem beliebigen der Bereitschaftsabschnitte 150k positioniert (24).
Mit 150a ist ein kupplungsseitiger angetriebener Abschnitt zum Aufnehmen der Drehkraft von dem Stift 100b bezeichnet. Mit 150b ist ein kupplungsseitiger Antriebsabschnitt zum in Eingriff geraten mit dem Drehkraftübertragungsabschnitt 155 und zum Übertragen der Drehkraft zu der Trommelwelle bezeichnet. Mit 150c ist das Zwischenteil 150c bezeichnet, das den angetriebenen Abschnitt 150a und den Antriebsabschnitt 150b relativ zueinander verbindet ( 32 (a)).
Eine andere Einrichtung zum Neigen der Achse L2 des Kupplungselements 150 relativ zu der Trommelachse L1 wird beschrieben. 23 ist eine perspektivische Ansicht die die Antriebsseite der Hauptbaugruppe 1 darstellt. Mit Bezug auf 23 werden die Hauptbaugruppenführung und das Kupplungsdrängmittel beschrieben. Gemäß dieser Ausführungsform neigt sich das Kupplungselement 150 sogar zuverlässig in die Voreingriffswinkelposition, falls die Reibungskraft durch ein Reiben des Zwischenteils 150c oder der Hauptbaugruppenführung erhöht wird. Die Hauptbaugruppenführung 130R1 weist eine Führungsfläche 130R1b zum Führen der Kartusche 2 durch die Kartuschenführung 140R1 (3), eine Führungsrippe 130R1c zum Führen des Kupplungselements 150 und ein Kartuschenpositionierungsteil 130R1a auf. Die Führungsrippe 130R1c ist an dem Montageort der Kartusche 2 bereitgestellt. Die Führungsrippe 130R1c erstreckt sich mit Bezug auf die Montagerichtung der Kartusche zu der Vorderseite der Antriebswelle 100. Die Rippe 130R1d, die angrenzend an die Antriebswelle 100 bereitgestellt ist, weist eine derartige Höhe auf, dass sie frei von einem Zusammenstoßen ist, wenn das Kupplungselement 150 in Eingriff gerät.
Ein Teil der Rippe 130R1c ist weggeschnitten. Der Hauptbaugruppenführungsrutscher 131 ist an der Rippe 130R1c in der Richtung des Pfeils W gleitfähig montiert. Der Rutscher 131 wird durch die elastische Kraft der drängenden Feder 133 gedrückt (24). In diesem Zustand springt der Rutscher 131 über die Führungsrippe 130R1c vor.
Der Rutscher 131 bringt eine drängende Kraft als äußere Kraft (zweite äußere Kraft) auf das Kupplungselement 150 auf. Noch genauer bringt der Rutscher 131 die drängende Kraft auf das Kupplungselement 150 als die Kraft von außen (zweite äußere Kraft) auf.
Die Hauptbaugruppenführung 130R2 weist einen Führungsabschnitt 130R2b und ein Kartuschenpositionierungsteil 130R2a zum Führen eines Teils des Trommelrahmens 51 auf, und um die Orientierung zu der Zeit der Montage der Kartusche 2 zu bestimmen.
Mit Bezug auf 24 - 26 wird das Verhältnis zwischen den Hauptbaugruppenführungen 130R1, 130R2, dem Rutscher 131 und der Kartusche 2 während des Montagevorgangs der Kartusche 2 beschrieben. 24 ist eine Seitenansicht, die von der Seite der Antriebswelle 100 der Hauptbaugruppe aus betrachtet wird (19), und 25 ist eine perspektivische Ansicht davon. 25 ist eine Schnittansicht der 24 entlang einer Linie Z - Z.
In der Antriebsseite bewegt sich die Kartsuche 2 in dem Zustand, dass die Kartuschenführung 140R1 die Führungsfläche 130R1b berührt. Zu dieser Zeit ist das Zwischenteil 150c von der Führungsrippe 130R1c um n1 beabstandet. Daher wird eine Kraft nicht auf das Kupplungselement 150 aufgebracht. Das Kupplungselement 150 wird durch einen Regulierabschnitt 140R1a über die obere Oberfläche und die linke Seite reguliert. Daher kann das Kupplungselement 150 sich im Wesentlichen nur zu der Montagerichtung (X4) frei neigen.
Mit Bezug auf 27 - 30 wird eine Bewegung des Rutschers 131 von der Drängposition zu der zurückgezogenen Position in dem Berührzustand des Kupplungselements 150 zu dem Rutscher 131 beschrieben. 27 - 28 zeigt den Zustand, dass das Kupplungselement 150 den Scheitel 131b des Rutschers 131 berührt, nämlich den Zustand, dass sich der Rutscher 131 in die zurückgezogene Position bewegt hat. Durch das Eintreten des Kupplungselements 150, das nur zu der Montagerichtung (X4) schwenkbar ist, berühren das Zwischenteil 150c und die geneigte Oberfläche 131a des Vorsprungs des Rutschers 131 (29) einander. Dadurch wird der Rutscher 131 in die zurückgezogene Position hintergedrückt.
Mit Bezug auf 29 - 30 wird der Vorgang beschrieben, nachdem das Kupplungselement 150 über den Scheitel 131b des Rutschers 131 entlang geglitten ist. 29 - 30 zeigen den Zustand, nachdem das Kupplungselement 150 über den Scheitel 131b des Rutschers 131 entlang geglitten ist.
Wenn das Kupplungselement 150 über den Scheitel 131b entlang gleitet, tendiert der Rutscher 131 dazu, durch die elastische Kraft der Drängfeder 132 von der zurückgezogenen Position zu der Drängposition zurückzukehren. In diesem Fall empfängt ein Teil des Zwischenteils 150c des Kupplungselements 150 eine Kraft F von der geneigten Fläche 131c des Rutschers 131. Noch genauer funktioniert die geneigte Fläche 131c als Kraftaufbringungsabschnitt und ein Teil eines Zwischenteils 150c funktioniert als Kraftaufnahmeabschnitt 150p. Der Kraftaufnahmeabschnitt 150p ist an der stromaufwärtigen Seite mit Bezug auf die Kartuschenmontagerichtung des Zwischenteils 150c bereitgestellt. Daher kann das Kupplungselement 150 gleichmäßig geneigt werden. Die Kraft F wird in Komponentenkräfte F1 und F2 unterteilt. Die obere Fläche des Kupplungselements 150 ist durch den Regulierabschnitt 140R1a begrenzt. Ein Teil des Regulierabschnitts 140R1a ist als flacher Flächenabschnitt 158e ausgebildet ((a) der 22), und der flache Flächenabschnitt 158e liegt im Wesentlichen parallel mit oder geringfügig relativ zu der Montagerichtung X4 geneigt. Daher ist das Kupplungselement 150 zu der Montagerichtung (X4) durch die Komponentenkraft F2 geneigt. Mit anderen Worten neigt sich das Kupplungselement 150 zu der Voreingriffswinkelposition. Dadurch kann das Kupplungselement 150 mit der Antriebswelle 100 in Eingriff gebracht werden.
Wie voranstehend beschrieben wurde, ist die Hauptbaugruppe 1 mit einem Rutscher 131 bereitgestellt, der als das drängendes Element funktioniert, das zwischen der Drängposition und den zurückgezogenen Positionen beweglich ist, die von der Drängposition zurückgezogen sind, und die wirkungsvoll sind, um die Kraft von außen aufzubringen. Wenn die Kartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 montiert ist, berührt der Rutscher 131 die eindringende Kartusche 2, wird einmal von der Drängposition zu der zurückgezogenen Position zurückgezogen, und kehrt danach zu der Drängposition zurück. Das Kupplungselement 150 wird durch die elastische Kraft des Rutschers 131 gedrängt. Dadurch wird es entlang des zweiten Bogenteils 158d und des flachen Oberflächenabschnitts 158e bewegt, und so zu dem Vorsprung geführt, dass das Kupplungselement 150 die Voreingriffswinkelposition einnimmt.
Das Kupplungselement 150 weist einen Drehkraftaufnahmeabschnitt 150e und einen Drehkraftübertragungsabschnitt 155 zum Übertragen einer Drehkraft zu der Trommel 20 auf, und weist ein Zwischenteil (Verbindungsabschnitt) 150c einer zylindrischen Form zwischen dem Drehkraftaufnahmeabschnitt 150e und dem Drehkraftübertragungsabschnitt 155 auf. Wenn die Kartusche 2 in die Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Antriebswelle 100 bewegt wird, berührt das Zwischenteil 150c den festen Abschnitt (Hauptbaugruppenführung 130R1), die in der Hauptbaugruppe bereitgestellt ist, um die Voreingriffswinkelposition einzunehmen.
Die Antriebswelle 100 überträgt eine Drehkraft als Kraft von außen (erste äußere Kraft) zu dem Kupplungselement 150. Die Antriebswelle 100 bringt die Drehkraft als Kraft von außen (erste äußere Kraft) auf das Kupplungselement 150 auf.
In den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen empfängt das Zwischenteil 150c die Kraft zum Neigen des Kupplungselements 150. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel begrenzt. Zum Beispiel kann ein anderer Abschnitt als das Zwischenteil 150c mit dem Rutscher 131 in Berührung geraten, falls der schwenkbar ist, wenn das Kupplungselement 150 die Kraft von dem Rutscher 131 der Hauptbaugruppe 1 empfängt.
(Betätigung des Kupplungselements)
Der Kupplungseingriffsvorgang und die Antriebsübertragung werden beschrieben. Das Kupplungselement 150 und die Antriebswelle 100 greifen miteinander direkt bevor oder gleichzeitig ein, wenn die Kupplung 2 in die vorbestimmte Position reguliert wird, oder direkt bevor die Kartusche 2 in der vorbestimmten Position der Hauptbaugruppe 1 positioniert ist. Der Eingriffvorgang dieses Kupplungselements 150 wird mit Bezug auf 31 und 32 beschrieben. 31 ist eine perspektivische Ansicht, die die Haupteile der Antriebswelle 100 und die Antriebsseite der Kartusche 2 darstellt. 32 ist eine Längsschnittansicht, die von der Unterseite der Hauptbaugruppe aus betrachtet wird.
[Ausführungsform]
Wie aus 32 ersichtlich ist, wird in dem Montageprozess der Kartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 in eine Richtung (Richtung, die durch den Pfeil X4 bezeichnet ist) im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Achse L3 zu einer Antriebswelle 100 montiert. Hinsichtlich des Kupplungselements 150 neigt sich zuvor dessen Achse L2 mit Bezug auf die Montagerichtung zu der stromabwärtigen Seite relativ zu der Trommelachse L1 als Voreingriffswinkelposition ((a) der 31, (a) der 32). Durch diese Neigung des Kupplungselements ist die freie Endposition 150A1 näher an der axialen Richtung L1 der Trommel als das freie Ende 100c3 einer Antriebswelle an dem Körper der Trommel 20 mit Bezug. Zusätzlich ist die freie Endposition 150A2 näher an dem Stift 100b als das freie Ende 100c3 der Antriebswelle (32 (a)).
Zuerst passiert die freie Endposition 150A1 das freie Ende 100c3 der Antriebswelle. Danach berührt die konische Antriebswellenaufnahmefläche 150f oder der angetriebene Vorsprung 150d den freien Endabschnitt 180b der Antriebswelle 100 oder den Drehkraftantriebsübertragungsstift 100. Hier ist die Antriebswellenaufnahmefläche 150f und/oder der Vorsprung 150d der kartuschenseitige Berührungsabschnitt. Zusätzlich ist der freie Endabschnitt 100c3 und/oder der Stift 100b der hauptbaugruppenseitige Einrückabschnitt. In Erwiderung auf die Bewegung der Kartusche 2 neigt sich das Kupplungselement 150 derart (32 (c)), dass die Achse L2 im Wesentlichen koaxial mit der Achse L1 liegt. Zuletzt liegen die Antriebswelle 100 und die Trommel 20 im Wesentlichen koaxial zueinander, wenn die Position der Kartusche 2 relativ zu der Hauptbaugruppe 1 bestimmt ist. Noch genauer ist in dem Zustand, dass dieser kartuschenseitige Berührungsabschnitt des Kupplungselements 150 in Berührung mit dem hauptbaugruppenseitigen Eingriffsabschnitt ist, die Kartusche 2 in die Hauptbaugruppe 1 eingefügt. Durch diese Einfügung wird das Kupplungselement 150 derart von der Voreingriffswinkelposition in die Drehkraftübertragungswinkelposition geschwenkt, dass die Achse L2 im Wesentlichen koaxial mit der Achse L1 liegt. Auf diese Weise werden das Kupplungselement 150 und die Antriebswelle 100 miteinander in Eingriff gebracht ( 31 (b), 32 (d)).
Noch genauer liegt in dem Zustand, dass das Kupplungselement 150 sich in der Position zum Übertragen der Drehkraft befindet, die Drehachse L2 des Kupplungselements 150 im Wesentlichen koaxial mit der Achse L1 der Trommel 20. Zusätzlich neigt sich in dem Zustand, in dem das Kupplungselement 150 sich in der Voreingriffswinkelposition befindet, dieses derart relativ zu der Achse L1 der Trommel 20, dass die stromabwärts liegende Seite in der Montagerichtung zum Montieren der Kartusche 2 zu der Hauptbaugruppe 1 an dem freien Ende der Antriebswelle 100 vorbeigehen kann.
Wie voranstehend beschrieben wurde, bewegt sich das Kupplungselement 150 zu der Zeit der Montage der Kartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1, während sie sich in der Richtung rechtwinklig zu der Achse L1 der Trommel 20 bewegt, von der Voreingriffswinkelposition zu der Drehkraftübertragungswinkelposition. Dadurch liegt das Kupplungselement 150 gegenüber der Antriebswelle 100.
Noch genauer weist das Kupplungselement 150 die Antriebswellenaufnahmefläche 150f an der Drehachse auf. Wenn die Kartusche 2 an der Hauptgruppe 1 montiert wird, wird die Kartusche 2 in die Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse L1 der Trommel 20 bewegt. In Erwiderung auf diese Bewegung schwenkt das Kupplungselement 150 von der Voreingriffswinkelposition derart zu der Drehkraftübertragungswinkelposition, dass es einem Teil des Kupplungselements, das in der Richtung der Montage der Kartusche an der Hauptbaugruppe 1 betrachtet an der stromabwärts liegenden Seite positioniert ist, ermöglicht ist, die Antriebswelle 100 zu umgehen. Und in dem Zustand, in dem das Kupplungselement 150 sich in der Drehkraftübertragungswinkelposition befindet, bedeckt die Antriebswellenaufnahmefläche 150f das freie Ende der Antriebswelle 100. In diesem Zustand gerät der Drehkraftaufnahmeabschnitt 150e des Kupplungselements 150 mit dem Drehkraftaufbringungsabschnitt 100b, der in der Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse L3 der Antriebswelle 100 in den freien Endabschnitt der Antriebswelle 100 in der Drehrichtung des Kupplungselements 150 vorspringt, in Eingriff. Dadurch empfängt das Kupplungselement 150 die Drehkraft von der Antriebswelle 100, um zu drehen.
Wie hierin voranstehend beschrieben wurde, ist das Kupplungselement 150 für eine Neigungsbewegung relativ zu der Achse L1 montiert. Und in Erwiderung auf den Montagevorgang der Kartusche 2 kann sie durch das Schwenken des Kupplungselements 150 mit der Antriebswelle 100 in Eingriff gebracht werden.
Ähnlich zur Ausführungsform 1 ist der Eingriffsvorgang des Kupplungselements 150, der voranstehend beschrieben wurde, unabhängig von den Phasen der Antriebswelle 100 und des Kupplungselements 150 möglich.
Auf diese Weise wird in dieser Ausführungsform das Kupplungselement 150 an dem Ende der Trommel im Wesentlichen drehbar und um die Achse L1 schwenkbar montiert. Die Bewegung der Kupplung, die in 32 dargestellt ist, kann die Drehung einschließen.
In dieser Ausführungsform ist die Umdrehung des Kupplungselements 150 nicht eine Drehung der Kupplung für sich um die Achse der Kupplung L2, sondern die Drehung der geneigten Achse L2 um die Achse L1 der Trommel 20. Jedoch ist die Drehung der Kupplung für sich um die Achse L2 innerhalb der Grenzen des Spiels oder positiv bereitgestellten Spalte nicht ausgeschlossen.
Das Kupplungselement ist an einem Ende der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 bereitgestellt und ist in der Lage, relativ zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel im Wesentlichen in alle Richtungen zu kippen. Dadurch kann das Kupplungselement 150 gleichmäßig zwischen der Voreingriffswinkelposition und der Drehkraftübertragungswinkelposition und zwischen der Drehkraftübertragungswinkelposition und der Ausrückwinkelposition schwenken.
Im Wesentlichen ist beabsichtigt, dass alle Richtungen bedeuten, dass die Kupplung unabhängig von der Phase, in der der Drehkraftaufbringungsabschnitt anhält, in die Drehkraftübertragungswinkelposition schwenken kann.
Zusätzlich kann die Kupplung unabhängig von der Phase in die Ausrückwinkelposition schwenken, in der der Drehkraftaufbringungsabschnitt anhält.
Ein Spalt ist zwischen dem Stift 155 (Drehkraftübertragungsabschnitt) und dem Drehkraftaufnahmeelement (13) 155h derart bereitgestellt, dass das Kupplungselement in der Lage ist, relativ zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 im Wesentlichen in alle Richtungen zu kippen. Das Kupplungselement 150 ist an einem Ende der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 bereitgestellt. Die Kupplung ist an dem Ende der Trommel auf diese Weise montiert. Die Kupplung ist in der Lage, sich im Wesentlichen in alle Richtungen relativ zu der Achse L1 zu neigen.
Mit Bezug auf 33 wird die Beschreibung um den Drehkraftübertragungsvorgang zu der Zeit der Drehung der Trommel 20 gegeben. Die Antriebswelle 100 dreht mit dem Trommelantriebsrad 181 in der Richtung X8 in der Figur durch die Drehkraft, die von dem Motor (nicht dargestellt) empfangen wird. Das Zahnrad 181 ist ein schräg verzahntes Zahnrad und dessen Durchmesser in der vorliegenden Ausführungsform beträgt ungefähr 80mm. Der Stift 100b, der mit der Antriebswelle 100 zusammen ist, berührt zwei beliebige der vier Aufnahmeflächen 150e (Drehkraftaufnahmeabschnitte) des Kupplungselements 150. Das Kupplungselement 150 dreht durch den Stift 100b, der die Aufnahmeflächen 150e schiebt. Zusätzlich berührt der Drehkraftübertragungsstift 155 (in 11 der kupplungsseitige Eingriffsabschnitt, der Drehkraftübertragungsabschnitt) das Kupplungselement 150 an der Drehkraftübertragungsfläche (in 13 Drehkraftaufnahmeabschnitt) 151h (151h1, 151h2). Dadurch ist das Kupplungselement 150 mit der Trommel 20 derart gekoppelt, dass die Drehkraft übertragen werden kann. Daher dreht sich die Trommel 20 durch den Flansch 151 durch die Drehung des Kupplungselements 150.
Zusätzlich neigt sich das Kupplungselement 150 in dem Fall zu einem geringen Grad, in dem die Achse L1 und die Achse L2 ein wenig von einem konzentrischen Zustand abweichen. Dadurch kann das Kupplungselement 150 ohne das Aufbringen der großen Last auf die Trommel 20 und die Antriebswelle 100 drehen. Aus diesem Grund ist eine hoch genaue Einstellung in dem Zusammenbauvorgang der Antriebswelle 100 und der Trommel 20 nicht erforderlich. Daher sind die Kosten reduziert.
Der Vorgang des Kupplungselements 150 zu der Zeit des Herausnehmens der Kartusche 2 aus der Hauptbaugruppe 1 wird beschrieben. 34 ist eine Längsschnittansicht, die von unterhalb der Hauptbaugruppe aus betrachtet wird.
In (a) der 34 liegt die Achse L2 im Wesentlichen koaxial mit der Achse L1 als die Drehkraftübertragungswinkelposition des Kupplungselements 150 in dem Zustand, in dem der Antrieb der Trommel 20 sich in Ruhe befindet.
In (b) der 34 bewegt sich die Trommel 20 zu der Vorderseite, während sich die Kartusche 2 zu der Vorderseite (Herausnahmerichtung X6) der Hauptbaugruppe 1 bewegt. In Erwiderung auf diese Bewegung berührt die Antriebswellenaufnahmefläche 150f oder der Vorsprung 150d des Kupplungselements 150 zumindest das freie Ende 100c3 der Welle der Antriebswelle 100 derart, dass die Achse L2 die Neigung zu der stromaufwärtigen Seite der Herausnahmerichtung X6 beginnt. Diese Neigungsrichtung ist die gleiche wie die Richtung, in der das Kupplungselement 150 sich zu der Zeit der Montage der Kartusche 2 neigt.
In (c) der 34 neigt sich die Position des stromaufwärtigen freien Endes 150A3 mit Bezug auf die Richtung X6 bis es das freie Ende 100c3 der Welle erreicht, wenn die Kartusche 2 weiter in die Richtung X6 bewegt wird. Der Winkel des Kupplungselements 150 ist in diesem Fall die Ausrückwinkelposition, die sich in die Richtung weg von der Achse L1 der Trommel 20 von der Drehkraftübertragungswinkelposition weg neigt.
In (d) der 34 schreitet in diesem Zustand das Kupplungselement 150 voran, während es das freie Ende 100c3 der Welle berührt. Obwohl der Winkel zwischen der Achse L1 und der Achse L2 sich von dem Winkel zu der Zeit der Montage unterscheidet, umgeht der freie Endabschnitt 150A3, der ein Teil des Kupplungselements 150 ist, das freie Ende 100c3 der Welle ähnlich dem Fall der Montage.
In dem Zustand, dass das Kupplungselement 150 sich in der Ausrückwinkelposition befindet, neigt es sich derart relativ zu der Achse L1 der Trommel 20, dass dessen stromaufwärts liegende Seite mit Bezug auf die Entfernungsrichtung der Demontage der Kartusche von der Hauptbaugruppe 1 an dem freien Ende der Antriebswelle 100 vorbeigehen kann. Noch genauer wird die Kartusche in die Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse L1 der Trommel 20 bewegt, wenn die Kartusche 2 von der Hauptbaugruppe 1 demontiert wird. In Erwiderung auf diese Bewegung, aus der Richtung gegenüber von der Entfernungsrichtung zum Demontieren der Kartusche 2 von der Hauptbaugruppe 1 betrachtet, schwenkt das Kupplungselement 150 von der Drehkraftübertragungswinkelposition derart in die Ausrückwinkelposition, dass es einem Teil des Kupplungselements, der hinter der Antriebswelle 100 positioniert ist, ermöglicht ist, die Antriebswelle zu umgehen. Somit gerät das Kupplungselement 150 durch das Schwenken des Kupplungselements 150 außer Eingriff von der Antriebswelle 100.
Entsprechend ist es in dem Fall, in dem die Kartusche herausgenommen wird, dies ebenfalls als ein Teil der Kupplung ausgedrückt, die die Antriebswelle umgeht.
Danach wird die Kartusche 2 aus der Hauptbaugruppe 1 herausgenommen.
Mit Bezug auf 35 wird die genauere Beschreibung der Form der Spitze der Antriebswelle 100 gegeben. Als Beispiel der einfachen Anordnung der Antriebswelle 100 gibt es eine Kombination der kugelförmigen Fläche 100f und der zylindrischen Fläche 100d, die in (a) der 35 ersichtlich ist. Durch die halbkugelförmige Fläche 100f, die gegen die trichterartige Antriebswellenaufnahmefläche (konische Fläche) 150f des Kupplungselements 150 in Anlage gerät, ist die relative Position zwischen der Antriebswelle 100 und dem Kupplungselement 150 bestimmt. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, die Mitte (Mitte der Kugel) der halbkugelförmigen Fläche 100f an der Mittellinie des Antriebsübertragungsstifts 100b zu positionieren. Wie aus (b) der 35 ersichtlich ist, ändert sich ein Abstand Ra zwischen dem Drehkraftaufnahmeabschnitt 150e und dem Antriebsübertragungsstift 100b sogar dann nicht, falls das Kupplungselement 150 sich während der Drehung neigt. Zusätzlich ändert sich ein Abstand Rb zwischen der Antriebswellenaufnahmefläche 150f und dem Antriebsübertragungsstift 100b nicht, und daher kann die stabilisierte Drehung fortgesetzt werden.
Die vorliegende Ausführungsform setzt die Anordnung ein, in der die Längsgröße der Antriebswelle 100 reduziert werden kann. Der Radius der halbkugelförmigen Fläche 100f, die der erste Positionierungsabschnitt ist, ist in der Anordnung in (b) der 34 klein. Wie aus der Beschreibung ersichtlich ist, liegt die Mitte der halbkugelförmigen Fläche 100f an der Mittellinie des Antriebsübertragungsstifts 100b, welcher der Drehkraftaufbringungsabschnitt ist. Entsprechend der Reduktion des Radius der halbkugelförmigen Fläche nähert sich der Antriebsübertragungsstift 100b dem Kupplungselement 150.
Der Abschnitt zwischen der halbkugelförmigen Fläche 100f und der zylindrischen Fläche 100d ist eine konische Fläche 100g als Führungsabschnitt. Wie mit 32 beschrieben wurde, neigt sich zu der Zeit, in der das Kupplungselement 150 vollständig mit der Antriebswelle 100 in Eingriff gerät, dieses von der Voreingriffswinkelposition zu der Drehkraftübertragungswinkelposition. Um diesen Vorgang gleichmäßig auszuführen, ist in dieser Ausführungsform die konische Fläche 100g ohne Stufe ausgebildet.
Der Durchmesser der zylindrischen Fläche 100d bestimmt das Ausmaß des Spiels relativ zu dem Kupplungselement 150.
Direkt nachdem die Kartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 montiert wurde, können die trichterartige Antriebswellenaufnahmefläche (konische Fläche) 150f des Kupplungselements 150 und die halbkugelförmige Fläche 100f der Antriebswelle 100 mit Bezug auf die Längsrichtung voneinander durch den Spalt getrennt werden, was unter Berücksichtigung von Abmessungstoleranzen usw. bestimmt ist. Zu dieser Zeit arbeitet die Positionierungsfunktion der halbkugelförmigen Fläche (erster Positionierungsabschnitt) 100f nicht. In dieser Ausführungsform ist das Spiel mit Bezug auf die radiale Richtung zwischen der zylindrischen Fläche (zweiter Positionierungsabschnitt) 100d und das Kupplungselement 150 derart klein, dass die zylindrische Fläche 100d als zweiter Positionierungsabschnitt arbeitet, um das Kupplungselement 150 vorübergehend zu positionieren.
Wie hierin voranstehend beschrieben wurde, weist die Antriebswelle 100 die halbkugelförmige Fläche 100f (erster Positionierungsabschnitt) und die zylindrische Fläche 100d (zweiter Positionierungsabschnitt) auf, welche die Positionierungsabschnitte relativ zu dem Kupplungselement 150 sind. Während der Drehkraftübertragung berührt das Kupplungselement 150 die halbkugelförmige Fläche 100f und ist von der zylindrischen Fläche 100d beabstandet.
Die halbkugelförmige Fläche 100f der Antriebswelle 100 weist die im Wesentlichen kugelförmige Form auf. Die zylindrische Fläche 100d weist die zylindrische Form auf.
Zusätzlich weist die Antriebswelle 100 die konische Fläche (Führungsabschnitt) 100g auf, die zwischen der halbkugelförmigen Fläche 100f und der zylindrischen Fläche 100d verbindet.

(1) Eine Prozesskartusche 2 ist abnehmbar an einer Hauptbaugruppe 1 einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montierbar. Die Bilderzeugungsvorrichtung hat eine Antriebswelle 100, die einen Drehkraftaufbringungsabschnitt 100b durch das Bewegen in eine Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Achse der Antriebswelle 100 aufweist. Die Prozesskartusche 2 umfasst:
1. i) Eine elektrofotografische, lichtempfindliche Trommel 20, die um eine Achse L1 drehbar ist, und an ihrer Umfangsoberfläche eine lichtempfindliche Schicht aufweist.
2. ii) Prozessmittel 12, 41, 52, die auf die elektrofotografische, lichtempfindliche Trommel 20 wirken können.
3. iii) Ein Kupplungselement 150 ist mit dem Drehkraftaufbringungsabschnitt 100b in Eingriff bringbar, um eine Drehkraft zum Drehen der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 aufzunehmen. Das Kupplungselement 150 ist in der Lage, eine Drehkraftübertragungswinkelposition zum Drehen der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 zu der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20, eine Voreingriffswinkelposition, in der das Kupplungselement 150 von der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 von der Drehkraftübertragungswinkelposition weg geneigt ist, und eine Ausrückwinkelposition, in der das Kupplungselement 150 von der Achse der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 von der Drehkraftübertragungswinkelposition weg geneigt ist, einzunehmen.
4. iv) Ein Regulierabschnitt 170 zum Regulieren eines Neigungswinkels des Kupplungselements 150 derart, dass ein Neigungswinkel des Kupplungselements 150 nach unten kleiner als ein Neigungswinkel des Kupplungselements 150 ist, wenn das Kupplungselement 150 sich in der Voreingriffswinkelposition befindet.
In dem Montieren der Prozesskartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung durch das Bewegen der Prozesskartusche 2 in eine Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 bewegt sich das Kupplungselement 150 von der Voreingriffswinkelposition zu der Drehkraftübertragungswinkelposition, um der Antriebswelle 100 gegenüberzuliegen, und in dem Demontieren der Prozesskartusche 2 von der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung durch das Bewegen der Prozesskartusche 2 in eine Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 bewegt sich das Kupplungselement 150 von der Drehkraftübertragungswinkelposition zu der Ausrückwinkelposition, um außer Eingriff von der Antriebswelle 100 zu geraten. Das außer Eingriff Geraten wird durch die Bewegung des Kupplungselements 150 in die Ausrückwinkelposition ermöglicht. Mit derartigen Strukturen kann die Kartusche relativ zu der Hauptbaugruppe 1 in einer Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse L3 montiert werden.
(2) Der Regulierabschnitt 170 umgibt das Kupplungselement 150 in einer rechtwinkligen Richtung rechtwinklig zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20, und der Regulierabschnitt 170 ist mit einem ersten gebogenen Abschnitt 170a und einem vorspringenden Abschnitt 170b, der sich in der rechtwinkligen Richtung fortsetzend von dem ersten gebogenen Abschnitt 170a vorspringt, bereitgestellt, und worin der erste gebogene Abschnitt 170a die Neigung nach unten (durch die Schwerkraft) des Kupplungselements 150 regelt, und der vorspringende Abschnitt 170b den Neigungswinkel des Kupplungselements 150 in der Voreingriffswinkelposition regelt.
(3) Der erste gebogene Abschnitt 170a ist mit einem Reguliervorsprung 170c bereitgestellt, der von dem ersten gebogenen Abschnitt 170a in der axialen Richtung vorspringt. Der Reguliervorsprung 170c ist mit einem zweiten gebogenen Abschnitt 170d bereitgestellt, der den gleichen Krümmungsradius aufweist wie der erste gebogene Abschnitt 170a, und mit einem flachen Flächenabschnitt 170e, der sich von dem zweiten gebogenen Abschnitt 170d zu dem vorspringenden Abschnitt 170b erstreckt. Wenn das Kupplungselement 150 von der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung eine Kraft von außen empfängt, wird das Kupplungselement 150 durch die Kraft von außen entlang des zweiten gebogenen Abschnitts 170d und des flachen Flächenabschnitts 170e zu dem vorspringenden Abschnitt 170b bewegt. Dadurch ist das Kupplungselement 150 in der Voreingriffswinkelposition positioniert. Mit derartigen Strukturen kann der Neigungswinkel des Kupplungselements 150 wegen der Schwerkraft reguliert werden, und daher kann die Kartusche 2 B an der Hauptbaugruppe 1 montiert werden.
(4) Die Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung hat einen Rutscher (drängendes Teil) 131, der zwischen einer drängenden Position und einer zurückgezogenen Position, die von der drängenden Position zurückgezogen ist, beweglich ist, um die Kraft von außen aufzubringen. Das Kupplungselement 150 wird durch eine elastische Kraft des Rutschers 131 gedrängt, der die Prozesskartusche 2 berührt, wenn die Prozesskartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung montiert ist, um vorübergehend von der drängenden Position zu der zurückgezogenen Position zurückgezogen zu werden, und sich dann in die drängende Position wiederherstellt, um sich entlang des zweiten gebogenen Abschnitts 170d und des flachen Flächenabschnitts 170e zu dem vorspringenden Abschnitt 170b zu bewegen. Dadurch ist das Kupplungselement 150 in der Voreingriffswinkelposition positioniert. Mit einer solchen Struktur ist der Eingriff zwischen dem Kupplungselement 150 und der Antriebswelle 100 zuverlässig hergestellt.
(5) Das Kupplungselement 150 hat eine Aussparung (Antriebswellenaufnahmefläche) 150f, in die sich eine Drehachse L2 des Kupplungselements 150 erstreckt, worin, wenn die Prozesskartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montiert ist, die Prozesskartusche 2 sich von der Voreingriffswinkelposition so zu der Drehkraftübertragungswinkelposition schwenkt, dass stromabwärts ein Teil des Kupplungselements 150 mit Bezug auf die Montagerichtung, in der die Prozesskartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montiert wird, die Antriebswelle 100 umgeht. Die Aussparung 150f befindet sich über einem freien Ende der Antriebswelle 100 in dem Zustand, in dem das Kupplungselement 150 an der Drehkraftübertragungswinkelposition positioniert ist. Das Kupplungselement 150 wird durch Eingreifen durch eine Drehkraft in eine Drehrichtung des Kupplungselements 150 zu dem Drehkraftaufbringungsabschnitt 100b gedreht, der in einer Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Achse L3 der Antriebswelle 100 angrenzend an das freie Ende der Antriebswelle 100 vorspringt. Wenn die Prozesskartusche 2 von der Hauptbaugruppe 1 der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung demontiert wird, wird das Kupplungselement 150 durch Bewegen (Schwenken) von der Drehkraftübertragungswinkelposition zu der Ausrückwinkelposition derart von der Antriebswelle 100 außer Eingriff gebracht, dass ein Teil des Kupplungselements 150 die Antriebswelle 100 in Erwiderung auf die Bewegung der Prozesskartusche 2 in der Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 umgeht. Dadurch gerät das Kupplungselement außer Eingriff von der Antriebswelle 100.
(6) Eine Vielzahl von derartigen Drehkraftaufnahmeabschnitten 150e sind an Positionen an einem scheinbaren Kreis C bereitgestellt, der eine Mitte an der Drehachse L2 des Kupplungselements 150 aufweist, die sich im Wesentlichen diametrisch gegenüberliegen.
(7) Die Aussparung hat einen sich ausdehnenden Abschnitt, der sich zu einem freien Ende davon ausdehnt. Eine Vielzahl der Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e sind in regelmäßigen Abständen entlang einer Drehrichtung des Kupplungselements 150 bereitgestellt. Der Drehkraftaufbringungsabschnitt 100b ist an jeweils zwei Positionen bereitgestellt, die einander mit Bezug auf die Achse L3 der Antriebswelle 100 diametrisch gegenüberliegen. Das Kupplungselement 150 empfängt eine Drehkraft von der Antriebswelle 100, um durch einen der Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e zu drehen, der mit einem der Drehkraftaufbringungsabschnitte 100b in Eingriff ist, und durch den anderen der Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e, der mit dem anderen der Drehkraftaufbringungsabschnitte 100b in Eingriff ist. Einer der Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e liegt dem anderen der Drehkraftaufnahmeabschnitte 51e gegenüber, und einer der Drehkraftaufbringungsabschnitte 100b liegt dem anderen der Drehkraftaufbringungsabschnitte 100b gegenüber. Mit einer derartigen Struktur kann die Kupplung gleichmäßig drehen.
(8) Der sich ausdehnende Abschnitt weist eine konische Form auf, die einen Scheitel „a“ (Mitte 0) an der Drehachse des Kupplungselements 150 aufweist. In dem Zustand, in dem das Kupplungselement 150 an der Drehkraftübertragungswinkelposition positioniert ist, liegt der Scheitel dem freien Ende der Antriebswelle 100 gegenüber, und das Kupplungselement 150 befindet sich über dem freien Ende der Antriebswelle 100, wenn die Drehkraft zu dem Kupplungselement 150 übertragen wird. Die Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e sind in regelmäßigen Abständen in einer Drehrichtung des Kupplungselements 150 bereitgestellt.
(9) In dem Zustand, in dem das Kupplungselement 150 in der Drehkraftübertragungswinkelposition positioniert ist, liegt die Drehachse L2 des Kupplungselements 150 im Wesentlichen koaxial mit der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20, wobei in dem Zustand, in dem das Kupplungselement 150 in der Voreingriffswinkelposition positioniert ist, das Kupplungselement 150 relativ zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 so geneigt ist, dass stromabwärts ein Teil davon mit Bezug auf die Montagerichtung, in der die Prozesskartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung montiert wird, das freie Ende der Antriebswelle umgeht, wobei in dem Zustand, in dem das Kupplungselement 150 an der Ausrückwinkelposition positioniert ist, die Drehachse L2 des Kupplungselements 150 relativ zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel derart geneigt ist, um einem stromaufwärtigen Abschnitt des Kupplungselements 150 zu gestatten, das freie Ende der Antriebswelle 100 in einer Entfernungsrichtung zu umgehen, in der die Prozesskartusche 2 von der Hauptbaugruppe 1 der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung demontiert wird.
(10) Das Kupplungselement 150 ist an einem Ende der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 bereitgestellt und ist in der Lage, relativ zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 im Wesentlichen in alle Richtungen drehbar zu sein. Mit derartigen Strukturen ist das Kupplungselement 150 in der Lage, relativ zu der Antriebswelle 100 unabhängig von der Phase der Antriebswelle 100 in Eingriff und außer Eingriff zu geraten.
(11) Ein Spalt ist zwischen dem Drehkraftübertragungsabschnitt 155 und dem Drehkraftaufnahmeelement 151h so bereitgestellt, dass das Kupplungselement 150 in der Lage ist, relativ zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 im Wesentlichen in alle Richtungen zu kippen. Der Drehkraftübertragungsabschnitt 155 ist an einem Ende der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 bereitgestellt, und ist relativ zu dem Drehkraftaufnahmeelement 151h beweglich. Der Drehkraftübertragungsabschnitt 155 und das Drehkraftaufnahmeelement 151h sind miteinander in einer Drehrichtung des Kupplungselements 150 in Eingriff bringbar.
(12) Das Kupplungselement 150 ist mit einem Drehkraftübertragungsabschnitt 155 zum Übertragen der Drehkraft bereitgestellt, die zu der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 zu übertragen ist, und der Drehkraftübertragungsabschnitt 155 ist entlang des Drehkraftaufnahmeabschnitts in der Richtung der Drehachse L2 des Kupplungselements 150 angeordnet, das Kupplungselement 150 ist außerdem mit einem Zwischenabschnitt 150c zwischen dem Drehkraftaufnahmeabschnitt und dem Drehkraftübertragungsabschnitt 155 bereitgestellt, und wobei, wenn die Prozesskartusche 2 in die Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Antriebswelle 100 bewegt wird, der Zwischenabschnitt 150c durch einen festen Abschnitt (Hauptbaugruppenführung 130R1) der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung so berührt wird, dass das Kupplungselement 150 die Voreingriffswinkelposition einnimmt. Mit derartigen Strukturen kann das Kupplungselement 150 zuverlässig mit dem Kupplungselement 150 in Eingriff geraten. Die Strukturen der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung gemäß den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen werden wie folgt zusammengefasst.
(13) Die elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung hat eine Hauptbaugruppe, an der eine Prozesskartusche 2 abnehmbar montiert werden kann. Die elektrofotografische Bilderzeugungsvorrichtung umfasst:
1. i) Eine Antriebswelle 100, die einen Drehkraftaufbringungsabschnitt 100b aufweist.
2. ii) Eine Prozesskartusche 2 mit einer elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20, die um eine Achse L1 drehbar ist und an ihrer Umfangsoberfläche eine lichtempfindliche Schicht aufweist, Prozessmittel (12, 41, 42), die auf die elektrofotografische, lichtempfindliche Trommel 20 wirken können, ein Kupplungselement 150, das mit dem Drehkraftaufbringungsabschnitt 100b in Eingriff bringbar ist, um eine Drehkraft zum Drehen der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 zu empfangen, wobei das Kupplungselement 150 in der Lage ist, eine Drehkraftübertragungswinkelposition zum Übertragen der Drehkraft zum Drehen der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 zu der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20, eine Voreingriffswinkelposition, in der das Kupplungselement 150 von der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 von der Drehkraftübertragungswinkelposition weggeneigt ist, und eine Ausrückwinkelposition, in der das Kupplungselement 150 von der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 von der Drehkraftübertragungswinkelposition weggeneigt ist, einzunehmen, einen Regulierabschnitt 170 zum Regulieren eines Neigungswinkels des Kupplungselements 150 derart, dass ein Neigungswinkel des Kupplungselements 150 nach unten kleiner als ein Neigungswinkel des Kupplungselements 150 ist, wenn das Kupplungselement 150 sich an der Voreingriffswinkelposition befindet, wobei sich das Kupplungselement 150 in der Montage der Prozesskartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung durch Bewegen der Prozesskartusche 2 in eine Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 von der Voreingriffswinkelposition zu der Drehkraftübertragungswinkelposition bewegt, um der Antriebswelle 100 gegenüberzuliegen, und in der Demontage der Prozesskartusche 2 von der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung durch Bewegen der Prozesskartusche 2 in eine Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 sich das Kupplungselement 150 von der Drehkraftübertragungswinkelposition zu der Ausrückwinkelposition bewegt, um außer Eingriff von der Antriebswelle 100 zu geraten.
(14) Der Regulierabschnitt 170 umgibt das Kupplungselement 150 in einer rechtwinkligen Richtung rechtwinklig zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20, und der Regulierabschnitt 170 ist mit einem ersten gebogenen Abschnitt 170a und einem vorspringenden Abschnitt 170b bereitgestellt, der in die rechtwinklige Richtung von dem ersten gebogenen Abschnitt 170a fortsetzend vorspringt, und wobei der erste gebogene Abschnitt 170a die Neigung nach unten (durch die Schwerkraft) des Kupplungselements 150 reguliert, und der vorspringende Abschnitt 170b den Neigungswinkel des Kupplungselements 150 in der Voreingriffswinkelposition reguliert.
(15) Der erste gebogene Abschnitt 170a ist mit einem Reguliervorsprung 170c bereitgestellt, der von dem ersten gebogenen Abschnitt 170a in die axiale Richtung vorspringt. Der Reguliervorsprung 170c ist mit einem zweiten gebogenen Abschnitt 170d, der den gleichen Krümmungsradius wie der erste gebogene Abschnitt 170a aufweist, und einen flachen Flächenabschnitt 170e bereitgestellt, der sich von dem zweiten gebogenen Abschnitt 170d zu dem vorspringenden Abschnitt 170b erstreckt. Wenn das Kupplungselement 150 eine Kraft von außen von der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung empfängt, wird das Kupplungselement 150 durch die Kraft von außen entlang des zweiten gebogenen Abschnitts 170d und des flachen Flächenabschnitts 170e zu dem vorspringenden Abschnitt 170b bewegt. Dadurch wird das Kupplungselement 150 an der Voreingriffswinkelposition positioniert. Mit derartigen Strukturen kann der Neigungswinkel des Kupplungselements 150 wegen der Schwerkraft reguliert werden, und daher kann die Kartusche 2 B gleichmäßig an der Hauptbaugruppe 1 montiert werden.
(16) Die Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung hat einen Rutscher (drängendes Element) 131, der zwischen einer drängenden Position und einer zurückgezogenen Position, die von der drängenden Position zurückgezogen ist, beweglich ist, um die Kraft von außen aufzubringen. Das Kupplungselement 150 wird durch eine elastische Kraft des Rutschers 131 gedrängt, die die Prozesskartusche 2 berührt, wenn die Prozesskartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung montiert ist, um sich vorübergehend von der drängenden Position zu der zurückgezogenen Position zurückzuziehen, um sich dann in die drängende Position wiederherzustellen, um sich entlang des zweiten gebogenen Abschnitts 170d und des flachen Flächenabschnitts 170e zu dem vorspringenden Abschnitt 170b zu bewegen. Dadurch ist das Kupplungselement 150 an der Voreingriffswinkelposition positioniert.
(17) Das Kupplungselement 150 weist eine Aussparung (Antriebswellenaufnahmefläche) 150f auf, in der sich eine Drehachse L2 des Kupplungselements 150 erstreckt, wobei die Prozesskartusche 2 derart von der Voreingriffswinkelposition zu der Drehkraftübertragungswinkelposition schwenkt, wenn die Prozesskartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montiert ist, dass stromabwärts ein Teil des Kupplungselements 150 mit Bezug auf die Montagerichtung, in der die Prozesskartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montiert wird, die Antriebswelle 100 umgeht. Die Aussparung 150f befindet sich über einem freien Ende der Antriebswelle 100 in dem Zustand, in dem das Kupplungselement 150 an der Drehkraftübertragungswinkelposition positioniert ist. Das Kupplungselement 150 wird durch eine Drehkraft durch Eingriff in eine Drehrichtung des Kupplungselements 150 zu dem Drehkraftaufbringungsabschnitt 100b gedreht, der in eine Richtung vorspringt, die im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Achse L3 der Antriebswelle 100 angrenzend an das freie Ende der Antriebswelle 100 liegt. Wenn die Prozesskartusche 2 von der Hauptgruppe 1 der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung demontiert wird, wird das Kupplungselement 150 von der Antriebswelle 100 durch Bewegen (Schwenken) von der Drehkraftübertragungswinkelposition in die Ausrückwinkelposition so außer Eingriff gebracht, dass ein Teil des Kupplungselements 150 der Antriebswelle 100 in Erwiderung auf die Bewegung der Prozesskartusche 2 in die Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 umgeht. Dadurch gerät das Kupplungselement außer Eingriff von der Antriebswelle 100.
(18) In dem Zustand, in dem das Kupplungselement 150 in der Drehkraftübertragungswinkelposition positioniert ist, liegt die Drehachse L2 des Kupplungselements 150 im Wesentlichen koaxial mit der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20, wobei in dem Zustand, in dem das Kupplungselement 150 in der Voreingriffswinkelposition positioniert ist, das Kupplungselement 150 relativ zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 so geneigt ist, dass stromabwärts ein Teil davon mit Bezug auf die Montagerichtung, in der die Prozesskartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung montiert wird, das freie Ende der Antriebswelle umgeht, wobei in dem Zustand, in dem das Kupplungselement 150 in der Ausrückwinkelposition positioniert ist, die Drehachse L2 des Kupplungselements 150 relativ zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 so geneigt ist, um einem stromaufwärtigen Abschnitt des Kupplungselements 150 zu ermöglichen, das freie Ende der Antriebswelle 100 in einer Entfernungsrichtung zu umgehen, in der die Prozesskartusche 2 von der Hauptbaugruppe 1 der elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung demontiert wird.
(19) Das Kupplungselement 150 ist mit einem Drehkraftübertragungsabschnitt 155 zum Übertragen der zu der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 übertragenen Drehkraft bereitgestellt, und der Drehkraftübertragungsabschnitt 155 ist entlang dem Drehkraftaufnahmeabschnitt in der Richtung der Drehachse L2 des Kupplungselements 150 angeordnet, und das Kupplungselement 150 ist außerdem mit einem Zwischenabschnitt 150c zwischen dem Drehkraftaufnahmeabschnitt und dem Drehkraftübertragungsabschnitt 155 bereitgestellt, und wobei, wenn die Prozesskartusche 2 in die Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Antriebswelle 100 bewegt wird, der Zwischenabschnitt 150c durch einen festen Abschnitt (Hauptbaugruppenführung 130R1) der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung so berührt wird, dass das Kupplungselement 150 die Voreingriffswinkelposition einnimmt. Wie aus (d) der 34 ersichtlich ist, ist in der Drehkraftübertragungswinkelposition des Kupplungselements 150 der Winkel relativ zu der Achse L1 des Kupplungselements 150 derart, dass in dem Zustand, in dem die Kartusche (B) an der Vorrichtungshauptbaugruppe (A) montiert ist, das Kupplungselement 150 die Übertragung der Drehkraft von der Antriebswelle 180 empfängt, und es dreht. In der Drehkraftübertragungswinkelposition des Kupplungselements 150 wird die Drehkraft zum Drehen der lichtempfindlichen Trommel zu der Trommel übertragen. Wie aus (d) in 34 ersichtlich ist, ist in der Voreingriffswinkelposition des Kupplungselements 150 die Winkelposition relativ zu der Achse L1 des Kupplungselements 150 derart, dass es sich in dem Zustand direkt bevor das Kupplungselement 150 in dem Montagevorgang der Kartusche 2 an der Vorrichtungshauptbaugruppe 1 mit der Antriebswelle 100 in Eingriff gerät befindet. Noch genauer handelt es sich um die Winkelposition relativ zu der Achse L1, in der der stromabwärts liegende freie Endabschnitt 150A1 der Kupplung 150 die Antriebswelle 100 mit Bezug auf die Montagerichtung der Kartusche 2 umgehen kann. Wie aus (d) in 34 ersichtlich ist, ist die Ausrückwinkelposition des Kupplungselements 150 die Winkelposition relativ zu der Achse L1 des Kupplungselements 150 zu der Zeit des Herausnehmens der Kartusche 2 aus der Vorrichtungshauptbaugruppe 1 in dem Fall, dass die Kupplung 150 außer Eingriff von der Antriebswelle 180 gerät. Wie noch genauer aus (d) in 34 ersichtlich ist, handelt es sich um die Winkelposition relativ zu der Achse L1, mit welcher der freie Endabschnitt 150 A3 der Kupplung 50 die Antriebswelle 180 mit Bezug auf die Entfernungsrichtung (X6) der Kartusche (B) umgehen kann. In der Voreingriffswinkelposition oder in der Ausrückwinkelposition ist der Winkel Theta 2, den die Achse L2 mit der Achse L1 einnimmt, größer als der Winkel Theta 1, den die Achse L2 mit der Achse L1 in der Drehkraftübertragungswinkelposition einnimmt. Hinsichtlich des Winkels Theta 1 sind 0 Grad bevorzugt. Falls jedoch in dieser Ausführungsform der Winkel Theta 1 weniger als 15 Grad beträgt, ist die gleichmäßige Übertragung der Drehkraft erreicht. Dies ist ebenfalls eine der Auswirkungen dieser Ausführungsform. Hinsichtlich des Winkels Theta 2 ist der Bereich von ungefähr 20 bis 60 Grad bevorzugt.
(20) Die Antriebswelle 100 ist mit einem ersten Positionierungsabschnitt 100f und einem zweiten Positionierungsabschnitt 100d relativ zu dem Kupplungselement 150 bereitgestellt. Während einer Drehkraftübertragung berührt das Kupplungselement 150 den ersten Positionierungsabschnitt und ist von dem zweiten Positionierungsabschnitt beabstandet. Die Strukturen der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel gemäß den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen werden wie folgt zusammengefasst.
(21) Die elektrofotografische, lichtempfindliche Trommel 121 ist abnehmbar an eine Hauptbaugruppe 1 einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung montierbar. Die Hauptbaugruppe hat eine Antriebswelle 100, die einen Drehkraftaufbringungsabschnitt 100b durch das Bewegen einer Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu einer Achse der Antriebswelle 100 aufweist, die Trommeleinheit 21 umfasst:
1. i) Eine elektrofotografische, lichtempfindliche Trommel 20, die um eine Achse L1 drehbar ist und an ihrer Umfangsoberfläche eine lichtempfindliche Schicht aufweist.
2. ii) Ein Kupplungselement 150 ist mit dem Drehkraftaufbringungsabschnitt 100b in Eingriff bringbar, um eine Drehkraft zum Drehen der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 zu empfangen. Das Kupplungselement 150 ist in der Lage, eine Drehkraftübertragungswinkelposition zum Übertragen der Drehkraft zum Drehen der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 zu der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20, eine Voreingriffswinkelposition, in der das Kupplungselement 150 von der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 von der Drehkraftübertragungswinkelposition weggeneigt ist, und eine Ausrückwinkelposition, in der das Kupplungselement 150 von der Achse der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20 von der Drehkraftübertragungswinkelposition weggeneigt ist.
3. iii) Einen Regulierabschnitt 170 zum Regulieren eines Neigungswinkels des Kupplungselements 150 derart, dass ein Neigungswinkel des Kupplungselements 150 nach unten kleiner als ein Neigungswinkel des Kupplungselements 150 ist, wenn sich das Kupplungselement 150 in der Voreingriffswinkelposition befindet.
In dem Montieren der Prozesskartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung durch das Bewegen der Prozesskartusche 2 in eine Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20, bewegt sich das Kupplungselement 150 von der Voreingriffswinkelposition zu der Drehkraftübertragungswinkelposition, um der Antriebswelle 100 gegenüberzuliegen, und in dem Demontieren der Prozesskartusche 2 von der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung durch das Bewegen der Prozesskartusche 2 in eine Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20, bewegt sich das Kupplungselement 150 von der Drehkraftübertragungswinkelposition zu der Ausrückwinkelposition, um von der Antriebswelle 100 außer Eingriff zu geraten. Das außer Eingriff Geraten wird durch eine Bewegung des Kupplungselements 150 in die Ausrückwinkelposition ermöglicht.
(22) Der Regulierabschnitt 170 umgibt das Kupplungselement 150 in einer rechtwinkligen Richtung rechtwinklig zu der Achse L1 der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel 20, und der Regulierabschnitt 170 ist mit einem ersten gebogenen Abschnitt 170a und einem vorspringenden Abschnitt 170b bereitgestellt, der von dem ersten gebogenen Abschnitt 170a fortsetzend in die rechtwinklige Richtung vorspringt, und worin der erste gebogene Abschnitt 170a die Neigung nach unten (durch die Schwerkraft) des Kupplungselements 150 reguliert, und der vorspringende Abschnitt 170b den Neigungswinkel des Kupplungselements 150 in der Voreingriffswinkelposition reguliert.
(23) Der erste gebogene Abschnitt 170a ist mit einem Reguliervorsprung 170c bereitgestellt, der von dem ersten gebogenen Abschnitt 170a in die axiale Richtung vorspringt. Der Reguliervorsprung 170c ist mit einem zweiten gebogenen Abschnitt 170d bereitgestellt, der den gleichen Krümmungsradius wie der erste gebogene Abschnitt 170a aufweist, und einen flachen Flächenabschnitt 170e, der sich von dem zweiten gebogenen Abschnitt 170d zu dem vorspringenden Abschnitt 170b erstreckt. Wenn das Kupplungselement 150 eine Kraft von außen von der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung empfängt, wird das Kupplungselement 150 durch die Kraft von außen entlang des zweiten gebogenen Abschnitts 170d und des flachen Flächenabschnitts 170e zu dem vorspringenden Abschnitt 170b bewegt. Dadurch ist das Kupplungselement 150 in der Voreingriffswinkelposition positioniert. Mit derartigen Strukturen kann der Neigungswinkel des Kupplungselements 150 wegen der Schwerkraft reguliert werden, und daher kann die Kartusche 2 gleichmäßig an der Hauptbaugruppe 1 montiert werden.
(24) Die Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung hat einen Rutscher (drängendes Teil) 131, der zwischen einer drängenden Position und einer zurückgezogenen Position, die von der drängenden Position zurückgezogen ist, beweglich ist, um die Kraft von außen aufzubringen. Das Kupplungselement 150 wird durch eine elastische Kraft des Rutschers 131 gedrängt, der die Prozesskartusche 2 berührt, wenn die Prozesskartusche 2 an der Hauptbaugruppe 1 der Vorrichtung montiert ist, um sich vorübergehend von der drängenden Position zu der zurückgezogenen Position zurückzuziehen und dann wieder zu der drängenden Position herzustellen, um sich entlang des zweiten gebogenen Abschnitts 170d und des flachen Flächenabschnitts 170e zu dem vorspringenden Abschnitt 170b zu bewegen. Dadurch ist das Kupplungselement 150 in der Voreingriffswinkelposition positioniert.
(25) Eine Vielzahl von solchen Drehkraftaufnahmeabschnitten 150e sind an einem scheinbaren Kreis C, der eine Mitte an der Drehachse L2 des Kupplungselements 150 aufweist, an sich im Wesentlichen diametrisch einander gegenüberliegenden Positionen bereitgestellt.
(26) Das Kupplungselement 150 ist mit einer Aussparung mit einem sich ausdehnenden Abschnitt bereitgestellt, der sich zu einem freien Ende davon ausdehnt. Eine Vielzahl der Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e sind in regelmäßigen Abständen entlang einer Drehrichtung des Kupplungselements 150 bereitgestellt. Der Drehkraftaufbringungsabschnitt 100b ist an jeder von zwei Positionen bereitgestellt, die einander mit Bezug auf die Achse L3 der Antriebswelle 100 diametrisch gegenüberliegen. Das Kupplungselement 150 empfängt eine Drehkraft von der Antriebswelle 100, um sich durch einen der Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e, der mit einem der Drehkraftaufbringungsabschnitte 100b in Eingriff ist, und durch den anderen der Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e, der mit dem anderen der Drehkraftaufbringungsabschnitte 100b in Eingriff ist, zu drehen. Einer der Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e liegt dem anderen der Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e gegenüber, und einer der Drehkraftaufbringungsabschnitte 100b liegt dem anderen der Drehkraftaufbringungsabschnitte 100b gegenüber.

Mit einer derartigen Struktur kann die Kupplung gleichmäßig und stabil drehen.
Der sich ausdehnende Abschnitt weist eine konische Form auf, die einen Scheitel „a“ (Mitte 0) an der Drehachse des Kupplungselements 150 aufweist. In dem Zustand, in dem das Kupplungselement 150 an der Drehkraftübertragungswinkelposition positioniert ist, liegt der Scheitel dem freien Ende der Antriebswelle 100 gegenüber, und das Kupplungselement 150 befindet sich über dem freien Ende der Antriebswelle 100, wenn die Drehkraft zu dem Kupplungselement 150 übertragen wird. Die Drehkraftaufnahmeabschnitte 150e sind in regelmäßigen Abständen in einer Drehrichtung des Kupplungselements 150 bereitgestellt.
Mit einer derartigen Struktur kann das Kupplungselement 150 eine gleichmäßige und stabilisierte Drehkraft empfangen.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, ist eine Prozesskartusche, die abnehmbar an einer Hauptbaugruppe einer Bilderzeugungsvorrichtung, die eine Antriebswelle aufweist, in einer Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Achse der Antriebswelle montierbar.
Ebenfalls ist eine elektrofotografische, lichtempfindliche Trommeleinheit bereitgestellt, die mit einer derartigen Prozesskartusche verwendbar ist.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird das Kupplungselement daran gehindert sich zu einem großen Ausmaß in einer unnützen Richtung zu neigen, bevor die Prozesskartusche an der Hauptbaugruppe montiert wird, und daher kann die Prozesskartusche gleichmäßig an der Hauptbaugruppe montiert werden.
Zusätzlich ist eine elektrofotografische, lichtempfindliche Trommeleinheit bereitgestellt, die mit einer derartigen Prozesskartusche verwendbar ist.
[INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT]
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Prozesskartusche bereitzustellen, die durch den Öffnungs- und Schließvorgang der Hauptbaugruppenabdeckung in der axialen Richtung an der Hauptbaugruppe montierbar ist, die nicht mit dem Mechanismus zum Bewegen des hauptbaugruppenseitigen Kupplungselements zum Übertragen der Drehkraft zu der Trommel bereitgestellt ist. Die Prozesskartusche ist in der Lage, die Trommel gleichmäßig zu drehen.
Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls eine elektrofotografische, lichtempfindliche Trommeleinheit bereitstellen, die mit der Prozesskartusche verwendbar ist.
Während die Erfindung mit Bezug auf die hierin offenbarten Strukturen beschrieben wurde, ist sie nicht auf die ausgeführten Details beschränkt. Geschützt sind alle Modifikationen oder Änderungen, die in den Schutzbereich der folgenden Ansprüche fallen.

Claims

Elektrofotografische, lichtempfindliche Trommeleinheit, die mit einer Prozesskartusche verwendbar ist, wobei die Trommeleinheit umfasst: i) eine elektrofotografische, lichtempfindliche Trommel (20), die um eine Achse (L1) drehbar ist und eine lichtempfindliche Schicht an ihrer Umfangsfläche aufweist; ii) ein Kupplungselement (150) zum Empfangen einer Kraft von außen zum Drehen der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel (20), wobei das Kupplungselement (150) in der Lage ist, eine erste Winkelposition zum Übertragen der Kraft von außen zu der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel (20), eine zweite Winkelposition, die von der Achse (L1) der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel (20) und von der ersten Winkelposition weggeneigt ist, und eine dritte Winkelposition, die von der Achse (L1) der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel (20) und von der ersten Winkelposition weggeneigt ist, einzunehmen; und iii) einen Regulierabschnitt (170) zum Regulieren eines Neigungswinkels des Kupplungselements (150) derart, dass der durch die Schwerkraft bedingte Neigungswinkel des Kupplungselements (150) nach unten kleiner als ein Neigungswinkel des Kupplungselements (150) ist, wenn das Kupplungselement (150) sich in der zweiten Winkelposition befindet, wobei der Regulierabschnitt (170) das Kupplungselement (150) in einer zu der Achse (L1) der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel (20) rechtwinkligen Richtung umgibt, und der Regulierabschnitt (170) mit einem ersten gebogenen Abschnitt (170a, 170g) und einem vorspringenden Abschnitt (170b) bereitgestellt ist, der in der rechtwinkligen Richtung fortsetzend von dem ersten gebogenen Abschnitt (170a, 170g) dorthin vorspringt, wohin das in der zweiten Winkelposition geneigte Kupplungselement (150) zeigt, und wobei der erste gebogene Abschnitt (170a, 170g) die Neigung des Kupplungselements unter Schwerkraft nach unten reguliert, und der vorspringende Abschnitt (170b) den Neigungswinkel des Kupplungselements (150) in der zweiten Winkelposition reguliert.
Trommeleinheit nach Anspruch 1, wobei das Kupplungselement (150) eine Aussparung (150f) aufweist, in der sich eine Drehachse (L2) des Kupplungselements (150) erstreckt, wobei die Aussparung (150f) einen sich aufweitenden Abschnitt hat, der sich zu seinem freien Ende aufweitet, und wobei eine Vielzahl von Drehkraftaufnahmeabschnitten (150e) in regelmäßigen Abständen entlang einer Drehrichtung des Kupplungselements (150) bereitgestellt sind.
Trommeleinheit nach Anspruch 2, wobei die Vielzahl der Drehkraftaufnahmeabschnitte (150e) an einem virtuellen Kreis, der eine Mitte an der Drehachse (L2) des Kupplungselements (150) aufweist, an im Wesentlichen einander diametrisch gegenüberliegenden Positionen bereitgestellt sind.
Trommeleinheit nach Anspruch 2, wobei der sich aufweitende Abschnitt eine konische Form aufweist, die einen Scheitel an der Drehachse (L2) des Kupplungselements (150) aufweist.
Trommeleinheit nach einem der Ansprüche 1-4, wobei das Kupplungselement (150) an einem Ende der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel (20) bereitgestellt ist, und in der Lage ist, relativ zu der Achse (L1) der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel (20) im Wesentlichen in alle Richtungen geschwenkt zu werden.
Trommeleinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4 oder 5, soweit sich dieser unmittelbar oder mittelbar auf Anspruch 2 rückbezieht, mit einem Zahnrad (151m), das angrenzend an das Kupplungselement (150) mit Bezug auf eine Längsrichtung der elektrofotografischen, lichtempfindlichen Trommel (20) angeordnet ist.
Prozesskartusche, die mit einer elektrofotografischen Bilderzeugungsvorrichtung verwendbar ist, wobei die Prozesskartusche umfasst: i) eine elektrofotografische, lichtempfindliche Trommeleinheit nach einem der Ansprüche 1-6 und ii) Prozessmittel, die auf die elektrofotografische, lichtempfindliche Trommel (20) wirken können.