JP2018116305A - Cartridge and electrophotographic image forming apparatus - Google Patents
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Images
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- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、カートリッジ及びこれを用いた電子写真画像形成装置に関するものである。
ここでカートリッジとは画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なものである。その一例としてプロセスカートリッジがある。プロセスカートリッジとは、感光体と、この感光体に作用するプロセス手段とを一体的にカートリッジ化して、電子写真画像形成装置本体に対して取り外し可能に装着されるものである。
例えば、感光体と、前記プロセス手段としての、現像手段、帯電手段、クリーニング手段の少なくとも一つを一体的にカートリッジ化したものが挙げられる。また、本願における画像形成装置は電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置である。
電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(LEDプリンタ、レーザビームプリンタ等)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
The present invention relates to a cartridge and an electrophotographic image forming apparatus using the cartridge.
Here, the cartridge is detachable from the main body of the image forming apparatus. One example is a process cartridge. The process cartridge is a cartridge in which a photosensitive member and process means acting on the photosensitive member are integrally formed, and is detachably attached to the main body of the electrophotographic image forming apparatus.
For example, the photosensitive member and at least one of the developing unit, the charging unit, and the cleaning unit as the process unit are integrally formed into a cartridge. The image forming apparatus in the present application is an electrophotographic image forming apparatus that forms an image on a recording medium using an electrophotographic image forming system.
Examples of the electrophotographic image forming apparatus include an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (such as an LED printer and a laser beam printer), a facsimile machine, and a word processor.
電子写真画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」ともいう。)では、像担持体としての一般にドラム型とされる電子写真感光体、即ち、感光ドラム(電子写真感光ドラム)を一様に帯電させる。次いで、帯電した感光ドラムを選択的に露光することによって、感光ドラム上に静電潜像(静電像)を形成する。次いで、感光ドラム上に形成された静電潜像を、現像剤としてのトナーでトナー像として現像する。そして、感光ドラム上に形成されたトナー像を、記録用紙、プラスチックシートなどの記録材に転写し、更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録材に定着させることで画像記録を行う。
このような画像形成装置は、一般に、トナー補給や各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。このトナー補給やメンテナンスを容易にするために、感光ドラム、帯電手段、現像手段、クリーニング手段などを枠体内にまとめてカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとしたものが実用化されている。
このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスの一部を、アフターサービスを担当するサービスパーソンに頼ることなく、ユーザ自身で行うことができる。そのため格段に装置の操作性を向上させることができ、ユーザビリティーに優れた画像形成装置を提供することができる。そのため、このプロセスカートリッジ方式は画像形成装置において広く用いられている。
また上述した画像形成装置としては、特許文献1に記載されるように、画像形成装置本体からプロセスカートリッジに駆動を伝達するカップリングが先端に設けられ、バネでプロセスカートリッジ側に付勢された駆動伝達部材を有するものが知られている。
この画像形成装置の駆動伝達部材は、画像形成装置本体の開閉扉を閉じた際に、バネによって押圧されてプロセスカートリッジ側に移動する。そうすることで駆動伝達部材がプロセスカートリッジのカップリングに係合(カップリング)し、プロセスカートリッジに駆動伝達ができるものである。また、画像形成装置本体の開閉扉を開いた際に、カムにより駆動伝達部材がバネに抗してプロセスカートリッジから遠ざかる方向に移動する。そうすることで駆動伝達部材がプロセスカートリッジのカップリングとの係合(カップリング)を解消し、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して取り外し可能な状態にすることができるものである。
In an electrophotographic image forming apparatus (hereinafter, also simply referred to as “image forming apparatus”), an electrophotographic photosensitive member that is generally a drum type as an image carrier, that is, a photosensitive drum (electrophotographic photosensitive drum) is uniformly formed. Charge. Next, an electrostatic latent image (electrostatic image) is formed on the photosensitive drum by selectively exposing the charged photosensitive drum. Next, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is developed as a toner image with toner as a developer. Then, the toner image formed on the photosensitive drum is transferred to a recording material such as recording paper or plastic sheet, and the toner image is applied to the recording material by applying heat or pressure to the toner image transferred onto the recording material. Image recording is performed by fixing.
Such an image forming apparatus generally requires toner replenishment and maintenance of various process means. In order to facilitate this toner replenishment and maintenance, a photosensitive cartridge, a charging unit, a developing unit, a cleaning unit, and the like are combined into a cartridge into a cartridge, and a process cartridge that can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus has been put into practical use. ing.
According to this process cartridge system, part of maintenance of the apparatus can be performed by the user himself without depending on a service person in charge of after-sales service. Therefore, the operability of the apparatus can be remarkably improved, and an image forming apparatus with excellent usability can be provided. For this reason, this process cartridge system is widely used in image forming apparatuses.
In addition, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-260, the above-described image forming apparatus is provided with a coupling provided at the tip for transmitting driving from the image forming apparatus main body to the process cartridge and driven by a spring toward the process cartridge. One having a transmission member is known.
The drive transmission member of the image forming apparatus moves to the process cartridge side by being pressed by a spring when the door of the image forming apparatus main body is closed. By doing so, the drive transmission member engages (couples) with the coupling of the process cartridge, and the drive transmission can be transmitted to the process cartridge. Further, when the opening / closing door of the image forming apparatus main body is opened, the drive transmission member is moved away from the process cartridge against the spring by the cam. By doing so, the drive transmission member can be disengaged from the coupling of the process cartridge (coupling), and the process cartridge can be detached from the image forming apparatus main body.
本出願に係る発明の目的は、前述の従来技術をさらに発展させるものである。 The object of the invention according to the present application is to further develop the aforementioned prior art.
本出願に係る代表的な構成は、
画像形成装置において、
(1)前記画像形成装置の装置本体であって、(1−1)凹部が設けられた出力カップリングおよび出力ギアが同軸状に設けられて傾動可能かつ進退移動可能な駆動出力部材を備える装置本体と、
(2)前記装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
(2−1)感光体と、
(2−2)前記感光体の端部に設けられ、前記凹部に進入し前記感光体を回転させるための駆動力を受けるように構成された駆動力受け部と、前記駆動力受け部を前記感光体の径方向に移動可能に支持する支持部とを有する入力カップリングと、
(2−3)前記出力ギアと係合することで回転力を受けるための入力ギアと、
(2−4)前記駆動出力部材の傾斜を規制することで前記出力カップリングを前記入力カップリングに係合させる規制部と、
を有したカートリッジと、
を備え、
前記駆動出力部材は、前記出力カップリングを前記入力カップリングに係合させる進出位置と、前記出力カップリングを前記入力カップリングから離脱させる退避位置と、の間を進退移動可能であり、
さらに前記装置本体は、
前記駆動出力部材が前記進出位置から前記退避位置に移動することに伴って、前記駆動出力部材を前記規制部から遠ざけるように傾斜させる傾斜付与部を備えることを特徴とする。
The typical composition of this application is:
In the image forming apparatus,
(1) An apparatus main body of the image forming apparatus, wherein (1-1) an output coupling provided with a recess and an output gear are provided coaxially so as to be tiltable and movable back and forth. The body,
(2) A cartridge detachable from the apparatus main body,
(2-1) a photoconductor;
(2-2) A driving force receiving portion provided at an end of the photoconductor and configured to receive a driving force for entering the recess and rotating the photoconductor; and the driving force receiving portion An input coupling having a support portion that is movably supported in the radial direction of the photoreceptor;
(2-3) an input gear for receiving a rotational force by engaging with the output gear;
(2-4) a restricting portion for engaging the output coupling with the input coupling by restricting the inclination of the drive output member;
A cartridge having
With
The drive output member is movable back and forth between an advanced position for engaging the output coupling with the input coupling and a retracted position for releasing the output coupling from the input coupling.
Furthermore, the device body is
An inclination imparting portion is provided that inclines the drive output member away from the restricting portion as the drive output member moves from the advanced position to the retracted position.
前述の従来技術をさらに発展させることができる。 The aforementioned prior art can be further developed.
<実施例1>
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
なお、電子写真感光ドラムの回転軸線方向を長手方向とする。
また、長手方向において、画像形成装置本体から電子写真感光ドラムが駆動力を受ける側を駆動側とし、その反対側を非駆動側とする。
図2および図3を用いて全体構成および画像形成プロセスについて説明する。
図2は、本発明の一実施の形態である電子写真画像形成装置の装置本体(電子写真画像形成装置本体、画像形成装置本体)A及びプロセスカートリッジ(以下、カートリッジBと記載する)の断面図である。
図3は、カートリッジBの断面図である。
ここで、装置本体Aとは、電子写真画像形成装置からカートリッジBを除いた部分である。
<Example 1>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Note that the direction of the axis of rotation of the electrophotographic photosensitive drum is the longitudinal direction.
In the longitudinal direction, the side on which the electrophotographic photosensitive drum receives driving force from the image forming apparatus main body is defined as a driving side, and the opposite side is defined as a non-driving side.
The overall configuration and the image forming process will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an apparatus main body (electrophotographic image forming apparatus main body, image forming apparatus main body) A and a process cartridge (hereinafter referred to as cartridge B) of an electrophotographic image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. It is.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the cartridge B.
Here, the apparatus main body A is a portion obtained by removing the cartridge B from the electrophotographic image forming apparatus.
<電子写真画像形成装置全体構成>
図2に示す電子写真画像形成装置(画像形成装置)は、カートリッジBを装置本体Aに着脱自在とした電子写真技術を利用したレーザビームプリンタである。カートリッジBが装置本体Aに装着されたとき、カートリッジBの像担持体としての電子写真感光ドラム62に潜像を形成するための露光装置3(レーザスキャナユニット)が配置される。また、カートリッジBの下側に画像形成対象となる記録媒体(以下、シート材PAと記載する)を収納したシートトレイ4が配置されている。電子写真感光ドラム62は、電子写真画像形成用に用いられる感光体(電子写真感光体)である。
更に、装置本体Aには、シート材PAの搬送方向Dに沿って、ピックアップローラ5a、給送ローラ対5b、搬送ローラ対5c、転写ガイド6、転写ローラ7、搬送ガイド8、定着装置9、排出ローラ対10、排出トレイ11等が順次配置されている。なお、定着装置9は、加熱ローラ9a及び加圧ローラ9bにより構成されている。
<Entire configuration of electrophotographic image forming apparatus>
The electrophotographic image forming apparatus (image forming apparatus) shown in FIG. 2 is a laser beam printer using an electrophotographic technique in which the cartridge B is detachably attached to the apparatus main body A. When the cartridge B is mounted on the apparatus main body A, an exposure device 3 (laser scanner unit) for forming a latent image on the electrophotographic
Further, the apparatus main body A includes a pickup roller 5a, a feeding
<画像形成プロセス>
次に、画像形成プロセスの概略を説明する。プリントスタート信号に基づいて、電子写真感光ドラム(以下、感光ドラム62あるいは、単にドラム62と記載する)は矢印R方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。
バイアス電圧が印加された帯電ローラ(帯電部材)66は、ドラム62の外周面に接触し、ドラム62の外周面を一様均一に帯電する。
露光装置3は、画像情報に応じたレーザ光Lを出力する。そのレーザ光LはカートリッジBのクリーニング枠体71に設けられたレーザ開口71hを通り、ドラム62の外周面を走査露光する。これにより、ドラム62の外周面には画像情報に対応した静電潜像が形成される。
<Image formation process>
Next, an outline of the image forming process will be described. Based on the print start signal, the electrophotographic photosensitive drum (hereinafter referred to as
The charging roller (charging member) 66 to which the bias voltage is applied contacts the outer peripheral surface of the
The
一方、図3に示すように、現像装置としての現像ユニット20において、トナー室29内のトナーTは、搬送部材(撹拌部材)43の回転によって撹拌、搬送され、トナー供給室28に送り出される。
トナーTは、マグネットローラ34(固定磁石)の磁力により、現像ローラ32の表面に担持される。現像ローラ32は、ドラム62に形成された潜像を現像するために、現像剤(トナーT)をその表面に担持する現像剤担持体である。
トナーTは、現像ブレード42によって摩擦帯電されつつ、現像剤担持体としての現像ローラ32周面上での層厚が規制される。
On the other hand, as shown in FIG. 3, in the developing
The toner T is carried on the surface of the developing
While the toner T is frictionally charged by the developing
そのトナーTは、静電潜像に応じてドラム62へ供給され、潜像を現像する。これにより、潜像はトナー像として可視像化される。ドラム62はその表面に潜像や、トナーで形成される像(トナー像、現像剤像)を担持する像担持体である。また、図2に示すように、レーザ光Lの出力タイミングとあわせて、ピックアップローラ5a、給送ローラ対5b、搬送ローラ対5cによって、装置本体Aの下部に収納されたシート材PAがシートトレイ4から送り出される。そして、そのシート材PAが転写ガイド6を経由して、ドラム62と転写ローラ7との間の転写位置へ搬送される。この転写位置において、トナー像はドラム62からシート材PAに順次転写されていく。
The toner T is supplied to the
トナー像が転写されたシート材PAは、ドラム62から分離されて搬送ガイド8に沿って定着装置9に搬送される。そしてシート材PAは、定着装置9を構成する加熱ローラ9aと加圧ローラ9bとのニップ部を通過する。このニップ部で加圧・加熱定着処理が行われてトナー像はシート材PAに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材PAは、排出ローラ対10まで搬送され、排出トレイ11に排出される。
一方、図3に示すように、転写後のドラム62は、クリーニングブレード77により外周面上の残留トナーが除去されて、再び、画像形成プロセスに使用される。ドラム62から除去されたトナークリーニングユニット60の廃トナー室71bに貯蔵される。クリーニングユニット60は感光ドラム62を有するユニットである。
上記において、帯電ローラ66、現像ローラ32、転写ローラ7、クリーニングブレード77がドラム62に作用するプロセス手段である。
The sheet material PA onto which the toner image has been transferred is separated from the
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
In the above, the charging
<カートリッジ全体の構成>
次にカートリッジBの全体構成について図3、図4、図5を用いて説明する。図3はカートリッジBの断面図、図4、図5は、カートリッジBの構成を説明する斜視図である。なお本実施例においては各部品を結合する際のビスに関しては省略して説明する。
カートリッジBは、クリーニングユニット(感光体保持ユニット、ドラム保持ユニット、像担持体保持ユニット、第1ユニット)60と、現像ユニット(現像剤担持体保持ユニット、第2ユニット)20を有する。
なお、一般的には、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、これに作用するプロセス手段の少なくとも一つを一体的にカートリッジ化して、電子写真画像形成装置の本体(装置本体)に対して着脱可能としたものである。プロセス手段の例としては、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段がある。
<Configuration of the entire cartridge>
Next, the entire configuration of the cartridge B will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. FIG. 3 is a cross-sectional view of the cartridge B, and FIGS. 4 and 5 are perspective views for explaining the configuration of the cartridge B. FIG. In the present embodiment, the screws for connecting the parts will be omitted.
The cartridge B includes a cleaning unit (photoreceptor holding unit, drum holding unit, image carrier holding unit, first unit) 60 and a developing unit (developer carrier holding unit, second unit) 20.
In general, the process cartridge is an electrophotographic photosensitive member and at least one of process means acting on the electrophotographic photosensitive member, and is integrated into a cartridge so that the main body (apparatus main body) of the electrophotographic image forming apparatus is formed. Detachable. Examples of process means include charging means, developing means, and cleaning means.
図3に示すように、クリーニングユニット60は、ドラム62と、帯電ローラ66と、クリーニング部材77と、これらを支持するクリーニング枠体71を有する。ドラム62は、駆動側において、駆動側に設けられた駆動側ドラムフランジ63がドラム軸受73の穴部73aにより回転可能に支持される。広義には、ドラム軸受73とクリーニング枠体71を総称してクリーニング枠体と呼ぶこともできる。
非駆動側において、図5に示すように、クリーニング枠体71に設けられた穴部71cに圧入されたドラム軸78によって、非駆動側ドラムフランジの穴部(不図示)を回転可能に支持される構成となっている。
各ドラムフランジは軸受部によって回転可能に支持される被軸受部である。
As shown in FIG. 3, the
On the non-driving side, as shown in FIG. 5, a hole portion (not shown) of the non-driving side drum flange is rotatably supported by a
Each drum flange is a supported part that is rotatably supported by a bearing part.
クリーニングユニット60において、帯電ローラ66、クリーニング部材77は、それぞれドラム62の外周面に接触して配置される。
クリーニング部材77は、弾性材料としてのゴムで形成されたブレード状の弾性部材であるゴムブレード77aと、ゴムブレードを支持する支持部材77bと、を有する。ゴムブレード77aは、ドラム62の回転方向に対してカウンター方向にドラム62に当接している。即ち、ゴムブレード77aは、その先端部がドラム62の回転方向の上流側を向くようにドラム62に当接している。
図3に示すように、クリーニング部材77によってドラム62の表面から除去された廃トナーは、クリーニング枠体71とクリーニング部材77によって形成された廃トナー室71bに溜められる。
また、図3に示すように、クリーニング枠体71から廃トナーが漏れることを防止するためのスクイシート65が、ドラム62に当接するようにクリーニング枠体71の縁部に設けられている。
In the
The cleaning
As shown in FIG. 3, the waste toner removed from the surface of the
Further, as shown in FIG. 3, a
帯電ローラ66は、クリーニング枠体71の長手方向における両端部において、帯電ローラ軸受(不図示)を介し、クリーニングユニット60に回転可能に取り付けられている。
なお、クリーニング枠体71の長手方向(カートリッジBの長手方向)は、ドラム62の回転軸線が延びる方向(軸線方向)と略平行である。そのため以下、特に断りなく単に長手方向あるいは単に軸線方向といった場合には、ドラム62の軸線方向を意図する。
帯電ローラ66は、帯電ローラ軸受67が付勢部材68によりドラム62に向けて加圧
されることでドラム62に圧接されている。帯電ローラ66は、ドラム62の回転に従動回転する。
The charging
The longitudinal direction of the cleaning frame 71 (longitudinal direction of the cartridge B) is substantially parallel to the direction (axial direction) in which the rotation axis of the
The charging
図3に示すように、現像ユニット20は、現像ローラ32と、現像ローラ32を支持する現像容器23と、現像ブレード42等を有する。現像ローラ32は、両端に設けられた軸受部材27(図5)、37(図4)により回転可能に現像容器23に取り付けられている。
また、現像ローラ32内にはマグネットローラ34が設けられている。現像ユニット20において、現像ローラ32上のトナー層を規制するための現像ブレード42が配置されている。図4、図5に示すように、現像ローラ32には間隔保持部材38が現像ローラ32の両端部に取り付けられており、間隔保持部材38とドラム62が当接することで、現像ローラ32はドラム62と微少隙間をもって保持される。また、図3に示すように、現像ユニット20からトナーが漏れることを防止するための吹き出し防止シート33が、現像ローラ32に当接するように底部材22の縁部に設けられている。更に、現像容器23と底部材22によって形成されたトナー室29には、搬送部材43が設けられている。搬送部材43は、トナー室29に収容されたトナーを撹拌すると共に、トナー供給室28へトナーを搬送する。
As shown in FIG. 3, the developing
A
図4、図5に示すように、カートリッジBはクリーニングユニット60と現像ユニット20を合体して構成される。
現像ユニットとクリーニングユニットの結合の際には、まずクリーニング枠体71の駆動側の第1吊り穴71iに対する現像容器23の現像第1支持ボス26aの中心と、非駆動側の第2吊り穴71jに対する現像第2支持ボス23bの中心を合わせる。具体的には、現像ユニット20を矢印G方向に移動させることで、第1吊り穴71i、第2吊り穴71jに現像第1支持ボス26a、現像第2支持ボス23bが嵌合する。これにより、クリーニングユニット60に対して現像ユニット20が移動可能に連結される。より詳細にいうと、クリーニングユニット60に対して現像ユニット20が回転移動可能(回動可能)に連結される。この後、ドラム軸受73をクリーニングユニット60に組み付けることによってカートリッジBを構成する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the cartridge B is configured by combining a
When the developing unit and the cleaning unit are coupled, first, the center of the developing
また、駆動側付勢部材46Lの第1端部46Laは現像容器23の面23cに固定され、第2端部46Lbがクリーニングユニットの一部である面71kに当接する。
また非駆動側付勢部材46Rの第1端部46Ra現像容器23の面23kに固定され、第2端部46Rbがクリーニングユニットの一部である面71lに当接する。
本実施例においては駆動側付勢部材46L(図5)、非駆動側付勢部材46R(図4)は圧縮バネで形成されている。これらバネの付勢力により、駆動側付勢部材46Lと非駆動側付勢部材46Rが、現像ユニット20をクリーニングユニット60に付勢させることで現像ローラ32をドラム62の方向へ確実に押し付けるよう構成する。そして、現像ローラ32の両端部に取り付けられた間隔保持部材38によって、現像ローラ32はドラム62から所定の間隔をもって保持される。
The first end portion 46La of the driving
Further, the first end portion 46Ra of the non-driving
In this embodiment, the driving
<カートリッジ装着>
次にカートリッジの装着について、図1(a)、図1(b)、図6(a)、図6(b)、図6(c)、図7(a)、図7(b)、図8(a)、図8(b)、図9、図10(a)、図10(b)、図11(a)、図11(b)、図12(a)、図12(b)、図13(a)、図13(b)、図14、図15、図16、図17を用いて具体的に説明する。
<Cartridge installation>
Next, with respect to mounting of the cartridge, FIG. 1 (a), FIG. 1 (b), FIG. 6 (a), FIG. 6 (b), FIG. 6 (c), FIG. 8 (a), FIG. 8 (b), FIG. 9, FIG. 10 (a), FIG. 10 (b), FIG. 11 (a), FIG. 11 (b), FIG. 12 (a), FIG. This will be specifically described with reference to FIGS. 13A, 13B, 14, 15, 16, and 17. FIG.
図1(a)、(b)は駆動伝達部周りの形状を説明するためのカートリッジの斜視図である。図6は(a)は円筒カムの斜視図であり、図6(b)は装置本体A外側から見た第1側板の斜視図であり、図6(c)は第1側板に円筒カムを取り付けた断面図(図6(b
)矢印方向)である。図7(a)はリンク構成を説明するための画像形成装置リンク部の断面図であり、図7(b)は、駆動伝達部材の移動を説明するための画像形成装置駆動部の断面図である。
FIGS. 1A and 1B are perspective views of a cartridge for explaining the shape around the drive transmission portion. 6A is a perspective view of the cylindrical cam, FIG. 6B is a perspective view of the first side plate viewed from the outside of the apparatus main body A, and FIG. 6C is a perspective view of the cylindrical cam on the first side plate. Attached sectional view (FIG. 6 (b
) Arrow direction). 7A is a cross-sectional view of the image forming apparatus link portion for explaining the link configuration, and FIG. 7B is a cross-sectional view of the image forming apparatus drive portion for explaining the movement of the drive transmission member. is there.
図8(a)はカートリッジの装着を説明するための画像形成装置の駆動側ガイド部の断面図であり、図8(b)はカートリッジの装着を説明するための画像形成装置の非駆動側ガイド部の断面図である。図9は開閉扉を閉める前の駆動列の位置関係を説明するための画像形成装置駆動列部の説明図である。図10(a)はプロセスカートリッジBの長手方向の位置決めを説明するための画像形成装置位置決め部の嵌合直前の説明図である。図10(b)はプロセスカートリッジBの長手方向の位置決めを説明するための画像形成装置位置決め部の嵌合後の説明図である。図11(a)はカートリッジの位置決めを説明するための画像形成装置の駆動側断面図である。図11(b)はカートリッジの位置決めを説明するための画像形成装置の非駆動側断面図である。 FIG. 8A is a cross-sectional view of the drive side guide portion of the image forming apparatus for explaining the mounting of the cartridge, and FIG. 8B is a non-drive side guide of the image forming apparatus for explaining the mounting of the cartridge. It is sectional drawing of a part. FIG. 9 is an explanatory diagram of the image forming apparatus drive train section for explaining the positional relationship of the drive train before closing the doors. FIG. 10A is an explanatory view immediately before fitting of the image forming apparatus positioning portion for explaining the positioning of the process cartridge B in the longitudinal direction. FIG. 10B is an explanatory view after the image forming apparatus positioning portion is fitted for explaining the positioning of the process cartridge B in the longitudinal direction. FIG. 11A is a drive side sectional view of the image forming apparatus for explaining the positioning of the cartridge. FIG. 11B is a non-drive side sectional view of the image forming apparatus for explaining the positioning of the cartridge.
図12(a)はリンク構成を説明するための画像形成装置リンク部の断面図であり、図12(b)は駆動伝達部材の移動を説明するための画像形成装置駆動部の断面図である。図13(a)は駆動伝達部材の形状を説明するための駆動伝達部材の斜視図である。図13(b)は駆動伝達部の説明をするための装置本体Aの駆動伝達部の説明図である。図15は駆動伝達部の係合スペースを説明するための画像形成装置の駆動部の斜視図である。図16は駆動伝達部材の係合スペースを説明するための駆動伝達部材の断面図である。図17は駆動伝達部材の係合を説明するための駆動伝達部材の断面図である。 12A is a cross-sectional view of the image forming apparatus link portion for explaining the link configuration, and FIG. 12B is a cross-sectional view of the image forming apparatus drive portion for explaining the movement of the drive transmission member. . FIG. 13A is a perspective view of the drive transmission member for explaining the shape of the drive transmission member. FIG. 13B is an explanatory diagram of the drive transmission unit of the apparatus main body A for explaining the drive transmission unit. FIG. 15 is a perspective view of the drive unit of the image forming apparatus for explaining the engagement space of the drive transmission unit. FIG. 16 is a cross-sectional view of the drive transmission member for explaining the engagement space of the drive transmission member. FIG. 17 is a cross-sectional view of the drive transmission member for explaining the engagement of the drive transmission member.
先ず、装置本体Aの開閉扉13が開いた状態から閉じる状態までの構成と動作を説明する。図7(a)に示すように、装置本体Aには開閉扉13と円筒カムリンク85と円筒カム86とカートリッジ押圧部材1、2とカートリッジ押圧バネ19、21と前板18とが設けられている。また、図7(b)に示すように、装置本体Aには駆動伝達部材軸受83と駆動伝達部材81と駆動伝達部材付勢バネ84と第1側板15と非側板16(図10a参照)とが設けられている。
First, the configuration and operation from the opened state to the closed state of the open /
開閉扉13はカートリッジBを装着するための装着部(カートリッジを収容する空間)を開閉するための開閉部材である。
開閉扉13は第1側板15と非側板16に回動可能に取り付けられている。図6(a)、図6(b)、図6(c)に示すように、円筒カム86は第1側板15に回転可能でかつ長手方向AMに移動可能に取り付けられており、2つの斜面部86a、86bを有し、斜面に連続して長手方向の非駆動側に一端部86cを有している。第1側板15は、この2つの斜面部86a、86bに対向して2つの斜面部15d、15eと、円筒カム86の一端部86cに対向して端面15fとを有している。図7(a)に示すように、円筒カムリンク85は両端にボス85a、85bを有している。このボス85a、85bがそれぞれ開閉扉13に設けられた取付穴13aと円筒カム86に設けられた取付穴86eに回転可能に取り付けられている。開閉扉13を回転して開くと、開閉扉13に連動して回転カムリンク85が動く。その回転カムリンク85の動きによって円筒カム86が回転して、まず斜面部86a、86bがそれぞれ第1側板15に設けられた斜面部15d、15eに接触する。さらに円筒カム86が回転すると、斜面部86a、86bが斜面部15d、15eに沿ってスライドすることで、円筒カム86が長手方向における駆動側に移動する。最終的に円筒カム86は、円筒カム86の一端部86cが第1側板15の端面15fに当接するまで移動する。
The opening / closing
The open /
ここで、図7(b)に示すように、駆動伝達部材81は、軸線方向における駆動側の一端部(固定端81c)が駆動伝達部材軸受83に嵌合して、回転可能かつ軸線方向に移動可能に支持されている。また、駆動伝達部材81は、長手方向における中央部81dが第
1側板15と隙間Mをもっている。また、駆動伝達部材81は突き当て面81eを有しており、円筒カム86はこの突き当て面81eに対向して他端部86dを有している。駆動伝達部材バネ84は圧縮ばねであり、一端部84aが駆動伝達部材軸受83に設けられたバネ座83aに当接し、他端部84bが駆動伝達部材81に設けられたバネ座81fに当接している。これにより、駆動伝達部材81は、軸線方向における非駆動側(図7(b)における左側)に付勢される。この付勢により駆動伝達部材81の突き当て面81eと円筒カム86の他端部86dとが当接している。
Here, as shown in FIG. 7 (b), the
前述のように円筒カム86が長手方向において駆動側(図7(b)における右側)へ移動すると、駆動伝達部材81は円筒カム86に押されて、駆動側に移動する。これによって駆動伝達部材81は退避位置を取る。つまりすなわち開閉扉13が開位置へ移動することに連動して駆動伝達部材81はカートリッジBの移動経路から退避する。これにより、カートリッジBを装着するスペースを画像形成装置本体A内に確保する。
円筒カム86は、開閉扉13が開位置に移動することに連動して駆動伝達部材81を退避位置に移動させる退避部材(退避機構)である。
As described above, when the
The
次に、カートリッジBの装着の説明をする。図8(a)、図8(b)に示すように、第1側板15は、ガイドとしてのガイドレール上15gとガイドレール15hとを有しており、非側板16はガイドレール上16dとガイドレール16eとを有している。また、カートリッジBの駆動側に設けられたドラム軸受73は、被ガイド部73gと被回転止め部73cとを有している。カートリッジBの装着方向(矢印C参照)において、被ガイド部73gと被回転止め部73cは、カップリング凸部63bの軸線(図1(a)参照、詳細は後述)よりも上流側(図16における矢印AO側)に配置されている。
なおカートリッジBの装着方向は、ドラム62の軸線と実質的に直交する方向である。また装着方向の上流もしくは下流といった場合、装置本体Aへの装着が完了する直前のカートリッジBの移動方向において、上流と下流を定義する。
Next, the mounting of the cartridge B will be described. As shown in FIGS. 8A and 8B, the
The mounting direction of the cartridge B is a direction substantially orthogonal to the axis of the
またクリーニング枠体71は長手方向において非駆動側に被位置決め部71dと被回転止め部71gとを有している。カートリッジBを装置本体Aのカートリッジ挿入口17から装着すると、カートリッジBの駆動側がカートリッジBの被ガイド部73gと被回転止め部73cとが装置本体Aのガイドレール上15gとガイドレール15hにガイドされる。カートリッジBの非駆動側はカートリッジBの被位置決め部71dと被回転止め部71gとが装置本体Aのガイドレール16dとガイドレール16eにガイドされる。これによって、カートリッジBは装置本体Aに装着される。
The
ここで、現像ローラ32の端部には現像ローラギア(現像ギア)30が設けられている(図9、図13(b)参照)。つまり、現像ローラ32の軸部(シャフト)に現像ローラギア30が取り付けられている。
現像ローラ32と現像ローラギア30は同軸であり、図9に示した軸線Ax2を中心として回転する。現像ローラ32は、その軸線Ax2が、ドラム62の軸線の軸線Ax1と略平行になるように配置されている。そのため、現像ローラ32の軸線方向(現像ローラギア30)の軸線方向は、ドラム62の軸線方向と略同じである。
現像ローラギア30は、カートリッジBの外部(すなわち装置本体A)から駆動力(回転力)が入力される入力ギア(カートリッジ側ギア、駆動入力部材)である。現像ローラギア30が受けた駆動力によって、現像ローラ32が回転するように構成されている。
Here, a developing roller gear (developing gear) 30 is provided at the end of the developing roller 32 (see FIGS. 9 and 13B). That is, the developing
The developing
The developing
図1(a)、(b)に示すように、カートリッジBの駆動側の側面には、現像ローラギア30よりもドラム62側には、現像ローラギア30や、カップリング凸部63bを露出させるように開放されたスペース87を設けてある。
カップリング凸部63bは、ドラムの端部に取り付けられた駆動側ドラムフランジ63
に形成される(図9参照)。カップリング凸部63bはカートリッジBの外部(すなわち装置本体A)から駆動力(回転力)が入力される入力カップリング(ドラム側カップリング部、カートリッジ側カップリング部、感光体側カップリング部、入力カップリング部、駆動入力部)である(図9参照)。カップリング凸部63bは、ドラム62と同軸上に配置される。つまりカップリング凸部63bは軸線Ax1を中心に回転する。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the developing
The coupling
(See FIG. 9). The coupling
カップリング凸部63bを有する駆動側ドラムフランジ63をカップリング部材(ドラム側カップリング部材、カートリッジ側カップリング部材、感光体側カップリング部材、駆動入力カップリング部材、入力カップリング部材)と呼ぶことがある。
また、カートリッジBの長手方向において、カップリング凸部63bが設けられた側が駆動側であり、その反対側が非駆動側に相当する。
また、図9に示すように、現像ローラギア30は、ギア部(入力ギア部、カートリッジ側ギア部、現像側ギア部)30aと、ギア部の駆動側に設けられた端面30a1とを有す(図1(a)、(b)、図9参照)。ギア部30aの外周に形成された歯(ギア歯)は、現像ローラギア30の軸線に対して傾いたハス歯である。つまり現像ローラギア30はハス歯ギアである(図1(a)参照)。
The drive-
In the longitudinal direction of the cartridge B, the side on which the coupling
As shown in FIG. 9, the developing
ここで、「ハス歯」とは、ギアの軸線に対して傾いた線に沿って、複数の突起232aが配置されて、実質的にハス歯部232bを形成する形状も含む(図14参照)。図14に示す構成では、ギア232はその周面に多数の突起232bを有す。そして5つの突起232bの組が、ギアの軸線に対して傾いた列を成しているとみなせる。この5つの突起232bの各列のそれぞれが、前述のギア部30aの歯に相当している。
Here, the “lotus tooth” includes a shape in which a plurality of
駆動伝達部材(駆動出力部材、本体側駆動部材)81は、現像ローラギア30を駆動するための出力ギアとしてのギア部(本体側ギア部、出力ギア部)81aを有する。ギア部81aは、その非駆動側の端部に端面81a1を有す(図13(a)、(b)参照)。
ギア部81aに形成される歯(ギア歯)も、駆動伝達部材81の軸線に対して傾いたハス歯である。つまり駆動伝達部材81にもハス歯ギアとなる部分が設けられている。
また駆動伝達部材81は、カップリング凹部81bを有する。カップリング凹部81bは、装置本体側に設けられた出力カップリング(本体側カップリング部、出力カップリング部)である。カップリング凹部81bは、駆動伝達部材81の先端に設けられた突起(円筒部)に、ドラム側に設けられたカップリング凸部63bとカップリング可能な凹部を形成したものである。
The drive transmission member (drive output member, main body side drive member) 81 has a gear portion (main body side gear portion, output gear portion) 81 a as an output gear for driving the developing
The teeth (gear teeth) formed in the
The
ギア部30aやカップリング凸部63bが露出するように構成されたスペース(空間)87(図1参照)は、カートリッジBが装置本体Aに装着された際に駆動伝達部材81のギア部81aを配置するためのものである。したがって、スペース87は、駆動伝達部材81のギア部81aより大きい(図15参照)。
スペース87が存在することより、カートリッジBを装置本体Aに装着した際に駆動伝達部材81がカートリッジBに干渉することがない。図15に示すようにスペース87は、その内部に駆動伝達部材81を配置させることで、装置本体Aに対するカートリッジBの装着を許容する。
また、ドラム62の軸線(カップリング凸部63bの軸線)に沿ってカートリッジBをみた際、ギア部30aに形成されたギア歯は、ドラム62の周面に近接した位置に配置されている。
A space (space) 87 (see FIG. 1) configured to expose the
Since the
Further, when the cartridge B is viewed along the axis of the drum 62 (the axis of the coupling
現像ローラギア30の軸線方向において、ギア部30aのギア歯はカートリッジBから露出した露出部を有する(図1参照)。
現像ローラギア30のギア部30aが駆動側現像サイド部材26から露出していればギア部81aは駆動側現像サイド部材26に干渉することなくギア部30aに噛合い、駆動
伝達可能となる。
そして、このギア部30aの露出部の少なくとも一部が、カップリング凸部63bの先端63b1よりもさらにカートリッジBの外側(駆動側)に配置されていて、かつ、ドラムの軸線に面している(図1、図9参照)。図9では、ギア部30aの露出部30a3に配置されたギア歯がドラム62の回転軸線(カップリング部63bの回転軸線)Ax1に面している状態を示している。図9においてギア部30aの露出部30a3の上方にドラム62の軸線Ax1がある。
In the axial direction of the developing
If the
Then, at least a part of the exposed portion of the
図9において、ギア部30aの少なくとも一部が軸線方向においてカップリング凸部63bよりも駆動側にせり出しているため、軸線方向においてギア部30aが駆動伝達部材81のギア部81aと重なっている。そして、ギア部30aの一部がドラム62の軸線Ax1に面するように露出しているので、カートリッジBを装置本体Aに挿入する過程でギア部30aと、駆動伝達部材81のギア部81aが接触し得る。
上記の配置関係により、現像ローラギア30のギア部30aと駆動伝達部材81のギア部81aとは、上述のカートリッジBを装置本体Aに装着する過程で噛み合うことが可能となる。
In FIG. 9, since at least a part of the
With the above arrangement relationship, the
なお、カートリッジBの装着方向Cにおいて、ギア部30aの中心(軸線)は、ドラム62の中心(軸線)よりも上流側(図16の矢印AO側)に配置するようにしている。
図10(a)、図10(b)に示すように、ドラム軸受73は長手方向(軸線方向)における被位置決め部(軸線方向被位置決め部)としての被嵌合部73hを有す。
装置本体Aの第1側板15は、被嵌合部73hと嵌合可能な嵌合部15jを有す。カートリッジBの被嵌合部73hが、上述の装着する過程で、装置本体Aの嵌合部15jと嵌合することにより、カートリッジBの長手方向(軸線方向)の位置が決まる(図10(b)参照)。なお、本実施例において被嵌合部73hはスリット(溝)である(図1(b)参照)。
In the mounting direction C of the cartridge B, the center (axis line) of the
As shown in FIGS. 10A and 10B, the drum bearing 73 has a fitted
The
次に、開閉扉13を閉じる状態を説明する。図8(a)、図8(b)、図11(a)、図11(b)に示すように、第1側板15は、位置決めとしての位置決め部上15aと位置決め部下15bと回転止め部15cとを有しており、非側板16は、位置決め部16aと回転止め部16cを有している。ドラム軸受73は、被位置決め部上(第1の被位置決め部、第1の突起、第1の張出部)73dと被位置決め部下(第2の被位置決め部、第2の突起、第2の張出部)73fとを有している。
Next, a state in which the open /
また、カートリッジ押圧部材1、2は、開閉扉13の軸線方向両端に回転可能に取り付けられている。カートリッジ押圧バネ19、21は、それぞれ画像形成装置Aに設けられた前板の長手方向において両端に取り付けられている。ドラム軸受73は付勢力受け部としての被押圧部73eを有し、クリーニング枠体71は非駆動側にて被押圧部71oを有す(図3参照)。開閉扉13を閉じることにより、カートリッジBの被押圧部73e、71oが、装置本体Aのカートリッジ押圧バネ19、21によって付勢されたカートリッジ押圧部材1、2によって押圧される(図11参照)。
The
これによって、駆動側においては、カートリッジBの被位置決め部上73dと被位置決め部下73fと回転止め部73cとがそれぞれ装置本体Aの位置決め部上15aと位置決め部下15bと回転止め部15cとに当接する。この結果、カートリッジBやドラム62が駆動側で位置決めされる。また、非駆動側において、カートリッジBの被位置決め部71dと被回転止め部71gとがそれぞれ装置本体Aの位置決め部16aと回転止め部16cとに当接する。これによって非駆動側にてカートリッジBやドラム62が位置決めされる。
As a result, on the drive side, the positioned portion
図1(a)、(b)で示すように、被位置決め部上73dと、被位置決め部下73fは、ドラム62の近傍に配置されている。また、被位置決め部上73dと、被位置決め部下73fは、ドラム62の回転方向に沿って並べられている。
またドラム軸受73において、被位置決め部上73dと被位置決め部下73fの間には、転写ローラ7(図11参照)を配置するためのスペース(円弧状のくぼみ)73lを確保する必要がある。そのため、被位置決め部上73dと被位置決め部下73fは互いに離れて配置されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the positioned portion
In the drum bearing 73, it is necessary to secure a space (arc-shaped depression) 73l for disposing the transfer roller 7 (see FIG. 11) between the positioned portion
また被位置決め部上73dと、被位置決め部下73fは、ドラム軸受73から軸線方向の内側に向けて突出している突起である。上述したように、カップリング凸部63bの周囲にはスペース87を確保する必要がある。そのため被位置決め部上73dと、被位置決め部下73fは軸線方向の外側に突出させず、その代りに内側に突出させることでスペース87を確保している。
The positioned portion
また被位置決め部上73dと、被位置決め部下73fは、感光ドラム62の端部に設けられた駆動側ドラムフランジ63を一部覆うように配置されている。ドラム62の軸線に被位置決め部上73dと、駆動側ドラムフランジ63とを投影すると、被位置決め部上73dと駆動側ドラムフランジ63の互いの投影領域が少なくとも一部重なることになる。これに関しては、被位置決め部下73fも被位置決め部上73dと同様である(図11参照)。
Further, the positioned portion
被押圧部73e、71oは、それぞれ長手方向におけるカートリッジBの一端側(駆動側)と他端側(非駆動側)に配置されたクリーニングユニットの枠体の突出部である。特に被押圧部73eはドラム軸受73に設けられている。被押圧部73e、71oは、ドラム62の軸線方向とは交差する方向であって、ドラム62から離れる方向に突出している。
The pressed
一方、図12(a)、図12(b)に示すように、駆動側ドラムフランジ63は駆動側にカップリング凸部63bと、カップリング凸部63bの先端に先端部63b1とを有す。駆動伝達部材81は、非駆動側にカップリング凹部81bとカップリング凹部81bの先端部81b1を有す。開閉扉13を閉じることにより、回転カムリンク85を介して、円筒カム86は、斜面部86a、86bが第1側板15の斜面部15d、15eに沿って回転しながら長手方向において非駆動側(カートリッジBに近づく側)に移動する。これによって、退避位置にあった駆動伝達部材81は駆動伝達部材バネ84によって長手方向において非駆動側(カートリッジBに近づく側)に移動する。ギア部81aのギア歯とギア部30aは駆動伝達部材81の移動方向に対して傾いているため、駆動伝達部材81の移動によって、ギア部81aのギア歯がギア部30aのギア歯に突き当たる。この時点で、駆動伝達部材81の非駆動側への移動が停止する。
駆動伝達部材81が停止した後も、さらに円筒カム86は非駆動側に移動し、駆動伝達部材81と円筒カム86は離間する。
On the other hand, as shown in FIGS. 12A and 12B, the drive-
Even after the
次に、図1、図13(a)、図17に示すように、ドラム軸受73は凹底面73iを有す。駆動伝達部材81はカップリング凹部81bの底に位置決めとしての底部81b2を有す。駆動伝達部材81のカップリング凹部81bは断面が実質的に三角形状の穴である。カップリング凹部81bは、非駆動側(カートリッジ側、凹部81bの開口側)から見た場合に、駆動側(凹部81bの奥側)にいくに従い反時計方向Nにねじれた形状である。駆動伝達部材81のギア部81aはハス歯ギアであり、非駆動側(カートリッジ側)から見た時に駆動側に行くに従い反時計方向Nにねじれたギア歯を有する。
Next, as shown in FIGS. 1, 13A, and 17, the drum bearing 73 has a
駆動伝達部材81の軸線に、ギア部81aの軸線とカップリング凹部81bの軸線が重
なるように、ギア部81aとカップリング凹部81bとが配置されている。つまりギア部81aとカップリング凹部81bは同軸状(同心状)に配置されている。
駆動側ドラムフランジ63のカップリング凸部63bは断面が実質的に三角形状で凸形状(凸部、突起)である。カップリング凸部63bは、駆動側(カップリング凸部63bの先端側)から非駆動側(カップリング凸部63bの底側)に向かうにしたがって反時計方向Oにねじれた形状である(図1参照)。つまり、軸線方向におけるカートリッジの外側から内側に向かうにしたがって、カップリング凸部63bは反時計方向(ドラムの回転方向)に傾いて(捻じれて)いる。
The
The coupling
なおカップリング凸部63bは、三角柱の角(三角形の頂点)を形成する部分(稜線)が、カップリング凹部81bから実際に駆動力(回転力)を受ける駆動力受け部となっている。この駆動力受け部が軸線方向におけるカートリッジの外側から内側に向かうにしたがって、ドラムの回転方向に向かって傾いている。また、カップリング凹部81bの内面(内周面)は、カップリング凸部63bに駆動力を与えるための駆動力付与部となる。
なお、カップリング凸部63bや、カップリング凹部81bの断面の形状は、角が潰れているなど厳密な三角形(多角形)ではないが、実質的な三角形(多角形)と呼ぶこととする。つまり、カップリング凸部63bは実質的に三角柱(角柱)である突起を捻じった形状である。ただし、カップリング凸部63bの形状はこのようなものに限られるわけではない。カップリング凹部81bとカップリングできれば、つまり係合し駆動できれば、カップリング凸部63bの形状を変えてもよい。例えば、3つのボス163aが三角形の頂点にそれぞれ配置され、それぞれのボス163aがドラム62軸線方向に対して捻じれた形状などである(図18参照)。
In addition, the coupling
The cross-sectional shapes of the coupling
現像ローラギア30のギア部30aはハス歯ギアであり、駆動側から非駆動側に向かうにしたがって時計方向Pにねじれた(傾いた)形状である(図1参照)。つまり、ギア部30aの軸線方向においてカートリッジの外側から内側に向かうにしたがって、ギア部30aのギア歯(ハス歯)は、時計方向P(現像ローラや現像ローラギアの回転方向)に傾いて(捻じれて)いる。つまりギア30aは、軸線方向における外側から内側に向かうにしたがって、ドラム62の回転方向と反対向きに傾いて(捻じれて)いる。
The
図13に示すように、駆動伝達部材81がモーター(不図示)によって非駆動側(カートリッジ側)から見て時計方向CW(図13:矢印Nの逆方向)に回転する。すると、駆動伝達部材81のギア部81aと現像ローラギア30のギア部30aとのハス歯の噛み合いによってスラスト力(軸線方向に生じる力)が生じる。駆動伝達部材81には軸線方向(長手方向)の力FAが加わることになり、駆動伝達部材81は長手方向において非駆動側(カートリッジに近づく側)に移動しようとする。つまり駆動伝達部材81は、カップリング凸部63bに近づき接触する。
As shown in FIG. 13, the
そして、駆動伝達部材81が回転することによってカップリング凹部81bとカップリング凸部63bとの三角形状の位相が合った時、カップリング凸部63bとカップリング凹部81bが係合(カップリング)する。
そして、凸部63bとカップリング凹部81bが係合すると、カップリング凹部81bとカップリング凸部63bが共に軸線に対してねじれて(傾いて)いるため、新たにスラスト力FCが生じる。
Then, when the triangular phase of the coupling
When the
つまり駆動伝達部材81には長手方向の非駆動側(カートリッジに近づく側)に向かう力FCが働く。この力FCと、前述した力FAが合わさって駆動伝達部材81は長手方向において非駆動側(カートリッジに近づく側)にさらに移動する。つまり、カップリング凸部63は駆動伝達部材81をカートリッジBのカップリング凸部63bの側に近づける作用を奏する。
カップリング凸部63bによって引き寄せられた駆動伝達部材81は、駆動伝達部材81の先端部81b1がドラム軸受73の凹底面73iに当接して長手方向(軸線方向)において位置決めされる。
That is, a force FC directed toward the non-driving side in the longitudinal direction (side approaching the cartridge) acts on the
The
また、ドラム62には力FCの反作用力FBが働き、この反作用力(抗力)FBによって、ドラム62は長手方向において駆動側(駆動伝達部材81に近づく側、カートリッジBの外側)に移動する。つまりドラム62やカップリング凸部63bは駆動伝達部材81の側に引き寄せられる。これによって、ドラム62は、カップリング凸部63bの先端部63b1がカップリング凹部81bの底部81b2に当接する。これによってドラム62も軸線方向(長手方向)において位置決めされる。
Further, a reaction force FB of the force FC acts on the
つまりカップリング凸部63bとカップリング凹部81bが互いに引き寄せあうことで、ドラム62と駆動伝達部材81の軸線方向における位置が定まる。
この状態では、駆動伝達部材81は駆動位置(進出位置)を取っている。言い換えると駆動伝達部材81は、カップリング凸部63bおよび、ギア部30bに対してそれぞれ駆動力を伝達するための位置であって、カートリッジに向かって進出した位置にある。
That is, when the coupling
In this state, the
また、カップリング凹部81bの三角形状の調芯作用により駆動伝達部材81の先端の芯が駆動側ドラムフランジ63に対して決まる。つまり駆動伝達部材81がドラムフランジ63に対して調芯され、駆動伝達部材81と感光体が同軸になる。これにより駆動伝達部材81から、精度良く現像ローラギア30および駆動側ドラムフランジ63に駆動が伝達される。
カップリング凹部81bと、これに係合するカップリング凸部63bとを調芯部とみなすこともできる。すなわちカップリング凹部81bとカップリング凸部63bとが係合することで、駆動伝達部材81とドラムとが互いに同軸になる。特にカップリング凹部81bは本体側調芯部(画像形成装置本体側調芯部)、カップリング凸部63bをカートリッジ側調芯部と呼ぶことにする。
Further, the center of the tip of the
The coupling
以上説明したように、駆動伝達部材81に働く非駆動側に向かう力FAおよび力FCによって、カップリングの係合がアシストされる。
また、駆動伝達部材81をカートリッジBに設けられたドラム軸受(軸受部材)73によって位置決めすることにより、カートリッジBに対する駆動伝達部材81の位置精度を高めることができる。
As described above, the coupling engagement is assisted by the force FA and the force FC that are applied to the
Further, by positioning the
現像ローラギア30のギア部30aと駆動伝達部材81のギア部81aとの長手方向の位置精度が良くなるので、現像ローラギア30のギア部30aの幅を小さく押えることができる。カートリッジBや、カートリッジBを装着するための装置本体Aを小型化できる。
以上本実施例をまとめると、駆動伝達部材81のギア部81aおよび現像ローラギア30のギア部30aがハス歯となっている。ハス歯の方が、平歯よりもギア同士の噛み合い率(contact ratio)が高くなる。その結果、現像ローラ30の回転精度が向上し、現像ローラ30はなめらかに回転する。
Since the positional accuracy in the longitudinal direction between the
In summary, the
また、ギア部30aとギア部81aとが互いに引き会う力(力FAと力FB)が生じるように、ギア部30aとギア部81aのハス歯が傾く方向が規定されている。つまり、ギア部30aとギア部81aとがかみ合った状態で回転することで、駆動伝達部材81に設けられたカップリング凹部81bと、感光ドラム62の端部に設けられたカップリング凸部63bとを近づけるような力が生じる。その結果、駆動伝達部材81がカートリッジBの側に向けて移動し、カップリング凹部81bもカップリング凸部63bに近づく。これにより、カップリング凹部81bとカップリング凸部63bの結合(カップリング)がア
シストされる。
Further, the direction in which the helical teeth of the
駆動伝達部材81は、弾性部材(駆動伝達部材バネ84)によってカップリング凸部63bに向かって付勢されている(図7(b)参照)。本実施例であれば、力FAおよび力FC(図13(b)参照)が生じる分、この駆動伝達部材バネ84の力を弱めることができる。すると、駆動伝達部材81が回転する際に生じる、駆動伝達部材バネ84と駆動伝達部材81の間の摩擦力も低減するので、駆動伝達部材81を回転するために必要なトルクが小さくなる。駆動伝達部材81を回転させるためのモータに加わる負荷も小さくできる。また、駆動伝達部材81と駆動伝達部材バネ84との摺動音も小さくできる。
The
なお、本実施例では、駆動伝達部材81を弾性部材(バネ84)によって付勢したが、弾性部材は必ずしもなくてもよい。つまりギア部81aとギア部30aが軸線方向で互いに少なくとも一部重なるように互いに配置され、装置本体AへカートリッジBを装着する時に、ギア部81aとギア部30aが噛み合うのであれば弾性部材をなくすことができる。つまりこの場合、ギア部81aが回転すると、ギア部81aとギア部30aの噛み合いによって、カップリング凸部63bとカップリング凹部81bを引き合わせる力が生じる。つまり弾性部材(バネ84)がなくてもギア同士の噛み合いによって生じる力によって、駆動伝達部材81がカートリッジBに近づく。これによってカップリング凸部63bにカップリング凹部81bが係合できる。
In this embodiment, the
このように弾性部材がない場合、弾性部材と駆動伝達部材81の間の摩擦力がなくなるので、駆動伝達部材81の回転トルクがさらに小さくなる。また、駆動伝達部材81と弾性部材との摺動によって生じる音をなくすことができる。また画像形成装置の部品点数を減らすことができるので、画像形成装置の構成の簡略化、低コスト化を図ることが可能である。
なお、本実施例では、駆動伝達部材81と噛む現像ローラギア30にハス歯ギアを用いたが、駆動伝達が可能であれば、別のギアを用いてもよい。例えば、駆動伝達部材81の歯と歯の隙間81eに入り込むことができる薄い平歯ギア230である。平歯の厚さは1mm以下に設定した。この場合も、駆動伝達部材81のギア部81aがハス歯を有しているので、ギア部81aと平歯ギア230の噛み合いによって駆動伝達部材81を非駆動側に向かわせる力は発生する(図19参照)。
Thus, when there is no elastic member, since the frictional force between the elastic member and the
In this embodiment, the helical gear is used as the developing
また、駆動伝達部材81のギア部81aに現像ローラの負荷を与える部材は現像ローラギアでなくてもよい。
例えば、図20に、駆動伝達部材81と噛み合う駆動入力ギア88と、現像ローラに設けられる現像ローラギア80、およびアイドラギア101、102、搬送ギア(撹拌ギア、現像剤搬送ギア)103を開示している。
図20では、1つのアイドラギア101を介して、駆動入力ギア88から現像ローラギア80に駆動力が伝達されている。アイドラギア101、現像ローラギア80は、駆動入力ギア88から現像ローラ32に駆動力を伝えるための駆動伝達機構(カートリッジ側駆動伝達機構、現像側駆動伝達機構)である。
Further, the member that applies the load of the developing roller to the
For example, FIG. 20 discloses a drive input gear 88 that meshes with the
In FIG. 20, the driving force is transmitted from the driving input gear 88 to the developing
一方、アイドラギア102は、駆動入力ギア88から撹拌ギア103に駆動力を伝えるギアである。搬送ギア103は搬送部材43(図3参照)に取り付けられ、搬送ギア103が受けた駆動力によって、搬送部材43が回転する。
また、駆動伝達部材81のギア部81aに与える負荷は現像ローラの負荷でなくてもよい。例えば、図21に示すように、駆動入力ギア88が受けた駆動力を、現像ローラ32に伝えず、アイドラギア102を介して搬送部材43(図3参照)のみに伝えるような構成をとることもできる。ただし、現像ローラ32を有するカートリッジにてこのような構成をとる場合には、現像ローラ32に別途、駆動力を伝達することが必要になる。この場
合、ドラム62から現像ローラギア30に駆動力を伝達するギア162a等がカートリッジBに必要になる。
On the other hand, the
Further, the load applied to the
また、本実施例では、駆動伝達部材81の芯をドラム62の芯に合わせる手段として、カップリング凸部63bおよびカップリング凹部81bの三角形状の調芯作用を利用した。
しかし、図22(a)、図22(b)に示すように、駆動伝達部材381と駆動側ドラムドラムフランジ363の一方に、円筒状のボス(突起)363bを設け、他方にボスと嵌合する穴381bとを設けてもよい。このような構成であっても駆動伝達部材381とドラム62の軸線を重ねることができる。
Further, in the present embodiment, as a means for aligning the core of the
However, as shown in FIGS. 22A and 22B, a cylindrical boss (projection) 363b is provided on one of the
また、本実施例では駆動伝達部材81の調芯をカップリング凸凹部81b、63bの三角形状で行なったが、他の形状で行ってもよい。図23を用いて変形例を示す。図23に示された駆動伝達部材181は、そのカップリング凹部181bの中央に凸部(ボス)181cを有する。凸部181cは駆動伝達部材181の軸線に重なるように配置され、その軸線に沿って突出している突起である。一方、図23に示されたカップリング凸部は、その中央に凸部181cと係合するための窪み(凹部)を有する。凹部はドラム62の回転軸線に重なるように配置され、この軸線に沿って窪んだくぼみである。駆動伝達部材181とドラム62を同軸にすることで、ギア部181aとギア部30aとの中心間距離(軸線間距離)の精度を保ちやすくなり、安定して現像ローラギア30に駆動が伝達される。
Further, in the present embodiment, the alignment of the
また、本実施例では駆動伝達部材81とカップリング凸部63bとの係合によりドラム62の駆動を行なったが、図24(b)に示すように、ドラム62の駆動はカートリッジ内部に設けられたギア330b、95bから行うこともできる。図24(a)、図24(b)に示す構成では、現像ローラギア330は、駆動伝達部材81のギア部81aから駆動を受けるためのギア部(入力ギア部)330aのみならず、ドラム62に向けて駆動力を出力するためのギア部330b(出力ギア部)を有する。またドラム62の端部に固定されたドラムフランジ95はカップリング凸部を有さない代わりに、ギア部330bから駆動力を受けるためのギア部95b(入力ギア部)を有する。さらにドラムフランジ95は円筒部95aを有する。この場合、ドラム62の端部に設けられた円筒部95aは駆動伝達部材81の先端に設けられたカップリング凹部81bと嵌合することにより駆動伝達部材81の位置決めとして機能する。凹部81bおよび円筒部95aは共に、駆動伝達部材81の軸線とドラム62の軸線を揃えるための調芯部として作用する。カップリング凹部81bおよび円筒部95aが係合すると、ドラム62と駆動伝達部材81は互いの軸線が実質的に重なり両者が同軸に配置される。つまり、調芯される。
In this embodiment, the
図25にこのような調心部形状の変形例を示す。図25はドラムフランジ63に円筒部95aを設けた状態を示している。
1つ目の変形例として、図25では、調芯部195bの形状が円の一部のみを構成する。調芯部195bの円弧部195cが、肉抜き部81b3(図13)の円弧形状に対して十分に大きければ、調芯部195bは調芯作用を有する。
いずれの構成も、ドラムと実質的に同軸である調芯部とみなすことができる。すなわち、各調芯部95a、195b、295cのいずれもドラムの軸線を中心とするように配置されている
FIG. 25 shows a modified example of the alignment part shape. FIG. 25 shows the
As a first modification, in FIG. 25, the shape of the
Any configuration can be regarded as a centering portion that is substantially coaxial with the drum. That is, each of the
また、本実施例では、カップリング凸部63bはドラム62に対して固定されていたが、移動式のカップリング凸部を設けることもできる。例えば、図26に示すカップリング263bはドラム62に対して軸線方向に移動可能であり、外部から力を受けていない状態では駆動側に向けてバネ94により付勢されている。カートリッジBを装置本体Aに装
着する場合に、カップリング263bの端部263aが駆動伝達部材81に接触する。カップリング凸部263bは、駆動伝達部材81から受ける力によって、バネ94を縮めながら非駆動側(駆動伝達部材81から離れる側)に退避することができる。このような構成であれば、必ずしも駆動伝達部材81を、カップリング凸部263bと接触しない程度まで退避させる必要がない。
In this embodiment, the coupling
つまり、カップリング凸部263bが退避し得る分だけ、開閉扉13(図2参照)の開放に連動した駆動伝達部材81の退避量を低減することができる。つまり、装置本体Aの小型化ができる。なお、カップリング凸部263bの端部263aを傾斜部(傾斜面、面取り面)とした。このような構成であれば、カートリッジの着脱の際に、端部263aが駆動伝達部材81に接触すると、端部263aはカップリング凸部263bを退避させる力を受けやすい。ただ、このような構成に限られるわけではない。たとえば、カップリング凸部263bと接触する駆動伝達部材81側の接触部を傾斜部にするなどしてもよい。
That is, the retracted amount of the
また、図24に示した構成では、円筒部95aはドラム62に設けられている。しかしながら、図27に示すように、円筒部95aなどの調芯部をクリーニングユニット60の枠体(すなわちドラム軸受73)に設けてもよい。具体的には、円筒部81iの周囲と接触するための円弧状の突起173aを、ドラム軸受173に設けた構成である。この変形例においては、突起173aが円筒部81iと係合することで駆動伝達部材81の調芯を行う調芯部に対応している。より厳密にいうとドラムの軸線側に面している(言い換えるとドラムの径方向内側に面している)突起173aの内周面が調芯部である。調芯部の中心は、ドラムの軸線に重なるようにして配置されている。つまり突起173aはドラムと実質的に同軸となるように配置されている。また突起173aの先端の縁にはテーパー(傾斜部)が設けられていて、円筒部81iに突起173aの先端が当たった際に、円筒部81iを突起173aの内部空間に誘い込みやすいようになっている。
In the configuration shown in FIG. 24, the
<カップリング係合条件>
次にカップリングが係合する条件について、図1、図9、図13(a)、図17、図28(a)、図28(b)、図28(c)を用いて具体的に説明する。図28(a)はカップリング部の隙間を説明するために画像形成装置駆動部を駆動側から見た断面図である。図28(b)はカップリング部の隙間を説明するために画像形成装置駆動部を駆動側から見た断面図である。図28(c)は噛合い力を説明するための断面図である。
図1、図28(a)、図28(b)に示すように、ドラム軸受73は、駆動伝達部材81の移動を規制して、駆動伝達部材81が傾くのを規制する(抑える)ための傾き規制部(移動規制部、位置規制部、ストッパ)としての規制部73jを有す。
駆動伝達部材81は非駆動側(カートリッジBに近い側)に円筒部81i(図28(b)参照)を有す。円筒部81iとは、カップリング凹部81bが形成されている円筒部(突起部)である(図13(a)参照)。
<Coupling engagement conditions>
Next, the conditions for engaging the coupling will be specifically described with reference to FIGS. 1, 9, 13 (a), 17, 28 (a), 28 (b), and 28 (c). To do. FIG. 28A is a cross-sectional view of the image forming apparatus driving unit as viewed from the driving side in order to explain the gap between the coupling units. FIG. 28B is a cross-sectional view of the image forming apparatus driving unit as viewed from the driving side in order to explain the gap between the coupling units. FIG. 28C is a cross-sectional view for explaining the meshing force.
As shown in FIG. 1, FIG. 28A and FIG. 28B, the drum bearing 73 restricts the movement of the
The
前述したように、駆動伝達部材81が回転を始めた段階では、図9に示すように、駆動伝達部材81のギア部81aと現像ローラギア30のギア部30aがかみ合う。その一方で、カップリング凹部81bとカップリング凸部63bはカップリングしていないか、あるいはカップリングが不十分である。この状態で、ギア部81aがギア部30aに駆動力を伝達すると、ギア同士の噛み合いによりギア部81aに噛み合い力FD(図28(a))が生じる。この噛み合い力FDが駆動伝達部材81に加わることで、駆動伝達部材81は傾いてしまう(図28(c))。つまり駆動伝達部材81は上述したように駆動側の端部である固定端81c(図7(b)参照:カートリッジBから遠い側の端部)のみが支持されているので、駆動側の端部81c(固定端)を支点として、駆動伝達部材81が傾く。すると駆動伝達部材81のカップリング凹部81bが設けられた側の端部(自由端、先端)が移動してしまう。
As described above, when the
駆動伝達部材81が大きく傾いてしまうと、カップリング凹部81bがカップリング凸部63bとカップリングできなくなる。これを避けるため、カートリッジBに規制部73jを設けることで駆動伝達部材81の傾きを一定の範囲内に抑えて(規制して)いる。つまり駆動伝達部材81が傾いたときに、規制部73jが駆動伝達部材81を支えることで、その傾きが大きくなることを抑える。
If the
ドラム軸受73の規制部73jは、ドラム62の軸線(カップリング凸部63bの軸線)に面するように配置されている円弧状の曲面部である。規制部73jはドラム軸線を覆うようにせり出しているせり出し部とみなすこともできる。規制部73jとドラム軸線の間は、プロセスカートリッジBの構成要素が配置されない空間となっており、この空間に駆動伝達部材81が配置されるように構成されている。規制部73jは、図1に示したスペース87に面しており、規制部73jはスペース87の縁(外縁)を形成している。
この規制部73jは、駆動伝達部材81が噛み合い力FDによって移動(傾斜)するのを抑えることができる位置に配置されている。
The restricting
The restricting
図28(a)に示すように、噛み合い力FDが生じる方向は、ギア部81aの正面圧力角α(すなわち現像ローラギア30の正面圧力角α)で定まる。噛み合い力FDが生じる方向は、ドラム62の中心62a(つまり駆動伝達部材81の中心)から現像ローラギア30の中心30bに向かって延びる矢印(半直線)LNに対して、ドラム62の回転方向上流AKに向けて(90+α)度傾いている。
As shown in FIG. 28A, the direction in which the meshing force FD is generated is determined by the front pressure angle α of the
なお、必ずしも、この線FDaに規制部73jが配置されている必要はなく、半直線FDaの近くに規制部73jが配置されているとよい。具体的には、半直線FDaに対してプラスマイナス15°の範囲のどこかに、規制部73jの少なくとも一部が配置されていると望ましい。半直線FDaは、半直線LNを(90+α)度ドラム62の回転方向上流側に回転させた線である。したがって、規制部73jは、ドラム62の中心を原点にして半直線LNに対してドラム回転方向の上流側に(75+α)度から(105+α)度の範囲にあるとよい。
Note that the restricting
また規制部73jの好適な配置の別の例としては、半直線FDaを間に挟むようにして、複数の規制部73jが半直線FDaの両側にそれぞれ離れて配置されていてもよい(図29参照)。この場合も、規制部73jが線FDaをまたいで配置されているとみなせる。
また規制部73jは、カップリング凸部63bの中心(軸線)に対して、カートリッジ装着方向C(図11(a)参照)の上流側AO(図16参照)に配置されることが望ましい。カートリッジBの装着を規制部73jによって妨げないためである。
Moreover, as another example of suitable arrangement | positioning of the
The restricting
駆動伝達部材81が隙間AA分傾き、カップリング間で芯ずれ量ABの芯ずれが起こったとしてもカップリングが係合するためには、カップリング間の最短の隙間Vが以下を満たすとよい。
V>AB
つまりカップリング凸部63bとカップリング凹部81bの間の最短の隙間Vよりもさらに芯ずれ量ABが小さければ、カップリング凸部63bとカップリング凹部81bは芯ずれ量ABを許容でき、係合する。
Even if the
V> AB
That is, if the misalignment amount AB is smaller than the shortest gap V between the coupling
なお、カップリング凸部63bに対するカップリング凹部81bの位相が変われば、両カップリング部の間の最短の隙間Vも変動する。つまり両カップリング部の位相がずれていると、カップリング凸部63bとカップリング凹部81bの最短の隙間Vが芯ずれ量ABよりも小さくなる。
しかしながら「V>AB」を満たすような位相関係が両カップリング部の間で少なくとも一つでもあれば、カップリング凸部63bとカップリング凹部81bが係合する。というのは、カップリング凹部81bは回転しながらカップリング凸部63bに接触するからである。カップリング凹部81bが「V>AB」を満たすような角度まで回転したタイミングで、カップリング凸部63bと係合(カップリング)できる。
In addition, if the phase of the coupling recessed
However, if there is at least one phase relationship satisfying “V> AB” between the coupling portions, the coupling
よって、駆動伝達部材81が噛み合い力により傾いたとしてもカップリング部間の芯ずれ量ABよりもカップリング間の隙間Vの方が大きいため係合可能である。
Therefore, even if the
また、画像形成時に、規制部73jと駆動伝達部材81aの歯先が当接しない必要がある。すなわちドラム62の中心から規制部73jまでの距離BB(ドラムの軸線と直交する方向にはかった距離)が、駆動伝達部材81aのギア部81a歯先の半径BFよりも長い必要がある。以上の条件から
BB>BF
が満たされる必要がある。
なお、本実施例では、規制部73jは連続した面で形成されている。具体的には規制部73jはドラム62の軸線側に開いて、弓なりに湾曲している曲面(円弧面)である。別の呼び方をすると、ドラム62の軸線側に開いた湾形状(湾部)である。
Further, at the time of image formation, it is necessary that the regulating
Need to be met.
In the present embodiment, the restricting
しかし、図29(a)、図29(b)のカートリッジの説明図に示すように、ドラム62の回転方向において断続された複数の部位(複数の面89j)によって規制部89jが形成されてもよい。この場合も、断続された複数の部位をつなげることにより、規制部はドラム62の軸線側に開いた湾形状(湾部)を形成しているとみなすことができる。
すなわち、規制部は、連続した1つの部位であるか、断続した複数の部位であるかの違いはあるが、図1に示した規制部および図29に示した規制部は共に、ドラム62の軸線側に開いた弓なり形状(湾形状、曲面部、湾曲部)を有する。
However, as shown in the explanatory views of the cartridge in FIGS. 29A and 29B, even if the restricting
That is, there is a difference between the restriction part being one continuous part or a plurality of intermittent parts, but the restriction part shown in FIG. 1 and the restriction part shown in FIG. It has a bow-like shape (bay shape, curved surface portion, curved portion) opened on the axis side.
<駆動伝達部材の支持構成の変形例>
前述したように、駆動伝達部材81はその先端側にギア部81aとカップリング凹部81bを有している。そして、駆動伝達部材81は進退移動可能かつ、傾斜移動可能(傾動可能)である。駆動伝達部材81が回転しつつカートリッジ側に向かって進出して、カップリング凹部81bをカップリング凸部63bに係合させる際は、ドラム62に対する駆動伝達部材81の傾斜角度を小さくさせることが望ましい。そのため上記したように、カートリッジに規制部73jを設けて駆動伝達部材81の駆動時に、駆動伝達部材81の傾斜角度を抑えていた。
<Modified example of support structure of drive transmission member>
As described above, the
その一方でカートリッジを装置本体から取り外すためには、駆動伝達部材81のギア部81aは現像ローラギア30のギア部30aとの噛み合いを解消する必要がある。この噛み合いの解消を円滑に行うため、駆動伝達部材81はギア部81aをギア部30aから離脱させられるように傾斜できると望ましい。したがって、駆動伝達部材81自体は円滑に傾斜可能に支持されていれば、よりカートリッジの取り外しがより円滑になる。
一方、駆動伝達部材81を傾斜させてギア部81aをギア部30aから離脱させるためには、カートリッジ取り外し時に駆動伝達部材81を規制部73jと接触させないように傾斜させることが望ましい。
また駆動伝達部材81を傾斜しやすくさせた場合には、駆動伝達部材81のギア部81aが現像ローラギア30のギア部30aと確実に噛み合うよう、カートリッジ装着時には、駆動伝達部材81を所定の傾斜角度に保持することが求められる。
On the other hand, in order to remove the cartridge from the apparatus main body, the
On the other hand, in order to incline the
Further, when the
そこで以下に本実施例の変形例を示す。本変形例では、駆動伝達部材81がより傾斜しやすいように駆動伝達部材81を支持しつつ、カートリッジの装着時や取り外す際には、
それぞれ好適な姿勢、角度に駆動伝達部材81を傾斜させるため構成を説明する。
Therefore, a modification of the present embodiment will be shown below. In this modification, while supporting the
A configuration for inclining the
まず、駆動伝達部材81の支持構成について図30(a)、図30(b)、図30(c)、図31(a)、図31、図32(a)、図32(b)を用いて説明する。図30(a)は駆動伝達部材の支持構成を説明するための斜視説明図である。図30(b)は駆動がかかっている際の駆動伝達部材の支持構成を説明するための駆動伝達部材周りの軸線方向の断面図である。図30(c)は駆動がかかっていない際の駆動伝達部材周りの支持構成を説明するための軸線方向の断面図である。図31は第1軸受の形状を説明するための斜視図である。図32(a)は駆動伝達部材周りの駆動側の支持構成を説明するための駆動側からみた斜視図である。図32(b)は駆動伝達部材周りの駆動側の支持構成を説明するための軸線に垂直な方向の断面図である。図32(c)は駆動伝達部材周りの非駆動側の支持構成を説明するための軸線に垂直な方向の断面図である。 First, FIG. 30A, FIG. 30B, FIG. 30C, FIG. 31A, FIG. 31, FIG. 32A, and FIG. I will explain. FIG. 30A is a perspective explanatory view for explaining the support structure of the drive transmission member. FIG. 30B is a cross-sectional view in the axial direction around the drive transmission member for explaining the support structure of the drive transmission member when the drive is applied. FIG. 30C is a cross-sectional view in the axial direction for explaining a support configuration around the drive transmission member when no drive is applied. FIG. 31 is a perspective view for explaining the shape of the first bearing. FIG. 32A is a perspective view seen from the drive side for explaining the drive side support structure around the drive transmission member. FIG. 32B is a cross-sectional view in the direction perpendicular to the axis for explaining the drive-side support structure around the drive transmission member. FIG. 32C is a cross-sectional view in the direction perpendicular to the axis for explaining the support structure on the non-drive side around the drive transmission member.
まずは、駆動伝達部材81の後端側(固定端側、駆動側)について説明する。
図30(a)、図30(b)に示すように、第2側板93は第1軸受94を嵌め合い支持している。また、第1軸受94はその内径部で第2軸受95の外径部を支持している。第1軸受94と第2軸受95の間には隙間が設けられ、第1軸受94は第2軸受95を傾き可能に支持している。よって、第2軸受95が傾き可能に第2側板93に支持されることになる。以下に、詳しく説明する。
First, the rear end side (fixed end side, drive side) of the
As shown in FIGS. 30A and 30B, the
装置本体Aには第2側板(第2駆動側側板)93が設けられている。第2側板93は板金(板状の金属)であり、この板金を絞り加工することにより穴部93aが設けられている。第2側板93の穴部93aには第2軸受95と、第2軸受95を支持するための第1軸受94が嵌っている。そして、駆動伝達部材81は第2軸受95により回転可能に支持されている。つまり、駆動伝達部材81の後端側は第2軸受95を介して第1軸受94によって支持されている。第1軸受94は、第2軸受95を支持するための軸受支持部(支持部)である。
第1軸受94と第2軸受95との間にはガタ(隙間)がある。本実施例では0.2mm程度である。このガタにより、図30(c)に示すように、駆動伝達部材81は傾くことができる。
The apparatus main body A is provided with a second side plate (second drive side plate) 93. The
There is a backlash (gap) between the
すなわち、本変形例では穴部93aに前述した軸受83(図17参照)を設ける代わりに、穴部93aに2つの第1軸受94、第2軸受95を設けることで駆動伝達部材81を支持している。本変形例では互いに隙間をあけて嵌合する2つの軸受94、95を用いて、その一方が他方に対して大きく傾斜可能(傾動可能)な構成とすることにより、駆動伝達部材81をよりスムーズに傾けている。
That is, in this modification, instead of providing the above-mentioned bearing 83 (see FIG. 17) in the
図31に示すように、第1軸受94の内周にはV字形状部94aが設けられている。V字形状部94aは、第1軸受94の内周部からせり出している2つのせり出し部(突起部)によって構成されている。2つのせり出し部によって、V字形状が構成されるのでこれらをV字形状部94a総称する。
As shown in FIG. 31, a V-shaped
前述したように、第1軸受94と第2軸受95の間には隙間があって、第2軸受95が第1軸受94に対して傾斜可能になっている。しかしながら、駆動伝達部材81がカートリッジに駆動を伝達する際(図17参照)には、駆動伝達部材81の軸線と感光ドラム62の軸線を揃える必要がある。すなわち駆動伝達部材81が駆動する際には、第2軸受95は第1軸受94に対して傾斜することなく、精度よく第1軸受94に支持される必要がある。そこで駆動伝達部材81が駆動する際には、第2軸受95を2つのせり出し部(突起部)から成るV字形状部94aに接触させることで第2軸受95を略水平状態に保ち、この第2軸受95によって駆動伝達部材81を略水平な状態で精度よく支持させる。V字
形状部94aは駆動伝達部材81の姿勢を保つ姿勢決め部(姿勢保持部)である。
As described above, there is a gap between the
第1軸受94の位相を決めるため、すなわち第1軸受94が装置本体内で回転しないようにするため、第1軸受94には回転止めとしての穴部94bが設けられている。一方、第2側板93には突部93bが設けられている。この穴部94bと凸部93bとが嵌ることにより、第1軸受94の位相が固定される。すなわち第1軸受け94は、第2側板93に対して回転しないように固定されている。また、第1軸受94に設けられたV字形状部94aの位相も固定されることになる。
In order to determine the phase of the
また、第2側板93には穴部93g周りに3ケ所の穴部93eが設けられている。駆動伝達部材81の回転方向においてそれぞれの穴部93eの下流側は、径方向の幅が上流側の幅よりも小さくなっている。一方、第2軸受95の外周面には、足部95aが設けられている。足部95aは軸受け95から径方向外側に延びつつ、その先端側が屈曲して軸線方向に沿って非駆動側へ向かってのびており、最先端部がさらに径方向外側に向かって屈曲して延びている。つまり足部95aはクランク状に曲げられている。この足部95aは、それぞれ三か所の穴部93eに対応する位置に、3つに設けられている。第2軸受95の3ケ所の足部95aを第2側板93の3ケ所の穴部93eの幅が広い領域に挿入する。
The
その後、第2軸受95を第2側板93に対して駆動伝達部材81の回転方向に沿って回転させると、3ケ所の足部95aが穴部93eの幅が狭まった領域に進入し、足部95aの先端が第2側板93に係止される。ここで、先述したように足部95aの先端はクランク状に屈曲しており、径方向の外側に向かって延びている。そのため足部95aの先端が第2側板93に接触することで第2軸受95が軸線方向において移動することが規制される。つまり第2軸受95が軸線方向において固定されることになる。その一方で第2軸受95の足部95aと第2側板93の穴部93eの間にはガタがあって、この隙間の範囲内で第2軸受95は第2側板93に対して傾き可能となる。
Thereafter, when the
また、第2軸受95には、固定端側が外周面から径方向に延び、先端側が固定端側に対して屈曲して軸線方向に沿って非駆動側に向かって延びているボス部95bがある。これは第2軸受95の回転止めである。第2側板93にはボス部95bに対応した位置に回転止めとしての穴部93fがある。ボス部95bが穴部93fに入ることで、第2軸受95は第2側板93に対して回転が規制される。つまり第2軸受95は回転方向において固定される。
Further, the
図32(a)に示すように、第2側板93にはモータ(不図示)からの駆動を駆動伝達部材81に伝達するための駆動アイドラギア(ギア部材)96が設けられている。また、図31に示すように、V字形状部94aは第1軸受94の軸線方向の中央付近に設けられ、軸線方向において、駆動伝達部材81の第2ギア部81j付近に設けられている。第2軸受95(駆動伝達部材91)は、V字形状部94aを支点に傾く。そのため、駆動伝達部材81の傾き支点と駆動伝達部材81の第2ギア部81jの軸線方向における位置が近い。
駆動伝達部材81が傾いた場合の駆動アイドラギア96と駆動伝達部材81の第2ギア部81jとの軸間距離や歯すじのアライメントずれの変化を小さくすることができる。その結果、駆動し始めのギアの噛合いを安定させることができる。
As shown in FIG. 32A, the
When the
ここで、V字形状部94aの軸線方向の長さHBが長い場合、駆動伝達部材81が傾くためには、第1軸受94と第2軸受95とのガタを大きくする必要があり、ギアの噛合いへの影響が大きくなる。そこで、ギアの噛合いとのバランスを考慮すると、V字形状部94aは軸線方向の長さHBは小さくすることが好ましく、本実施例では0.5mm程度である。
Here, when the length HB in the axial direction of the V-shaped
図32(a)に示すように、V字形状部94aの位相は、駆動アイドラギア96と駆動伝達部材81の第2ギア部81jとの噛合いにより噛み合い力CG(図22(a)が生じた際)に駆動伝達部材81を安定して保持し得る位置に配置されている。つまり、駆動伝達部材81が噛み合い力CGを受けると、駆動伝達部材81を支持する第2軸受95は噛み合い力CG方向に移動しようとする。しかし、CG方向の下流側にV字形状部94aを配置することで、第2軸受95を第1軸受94のV字形状部94aに突き当てる。これにより第2軸受95は第1軸受94に安定して保持されることになり、第2軸受95を介して駆動伝達部材81も安定して保持されるように設定されている。また、V字形状部94aの径方向の位置は、第2軸受95がV字形状部94aに当接した時に駆動アイドラギア96と駆動伝達部材81の第2ギア部81jとの軸間距離が適切となる位置である。つまりアイドラギア96と駆動伝達部材81が噛み合い可能な位置に駆動伝達部材81は保持される。
As shown in FIG. 32A, the phase of the V-shaped
これにより、駆動がかかっていない時には、駆動伝達部材81はV字形状部94aを支点として重力によってガタの中で傾き可能である。また、駆動がかかっている時には、噛合い力によって第2軸受95がV字形状部94aに付勢されて、駆動伝達部材81の第2ギア部81jと駆動アイドラギア96との軸間距離が精度よく決まる第1姿勢をとる。その結果、精度よく回転動力を伝えることができる。
Thereby, when the drive is not applied, the
次に、駆動伝達部材81の先端側(自由端側、非駆動側)について説明する。
図30(b)に示すように、駆動伝達部材81は第1側板(第1駆動側側板)15に設けられた穴部15kによって、駆動伝達部材81と穴部15kとの間にガタを有して支持されている。これにより、図30(c)に示すように、駆動伝達部材81はその軸線を傾けた第2姿勢をとることができる。
Next, the front end side (free end side, non-drive side) of the
As shown in FIG. 30B, the
また、図32(b)に示すように、第1側板15の穴部15kには、カートリッジBが装着されていない時の駆動伝達部材81の軸受(保持部)としてのV字形状部15mが設けられている。V字形状部15mは第1側板15の穴部15kの下側に配置されている。重力によって傾斜する駆動伝達部材81を支えるためである。しかしながら、V字形状部15mは、重力方向(鉛直方向)CNにおいて穴部15kの最下部に配置されるわけではなく、駆動伝達部材81はV字形状部15mに保持されることで重力方向とは異なる方向に傾くことになる。図32(b)において、駆動伝達部材81はV字形状部15mに保持されることで、その先端側を右下方向に傾けている。
Further, as shown in FIG. 32 (b), a V-shaped
つまり駆動伝達部材81の先端側を単に重力方向に傾けるのではなく、重力方向とは異なる方向に傾けることで、ギア部81aが現像ローラ30のギア部30aと係合可能な状態に駆動伝達部材81を保持する。
That is, the
より詳細に言うと、V字形状部15mの位相は、駆動伝達部材81がV字形状部15mに当接した場合に、駆動伝達部材81の第1ギア部81aの中心を所定の範囲の位置に配置するように決められている。つまり現像ローラ32を中心として現像ローラ32の中心とドラム62の中心との距離を半径CHとする円弧CIの上に第1ギア部81aの中心が配置されるように、V字形状部15mは設けられている。本実施例では駆動伝達部材81と側板15の穴部15kとのV字受け部15m以外でのガタは画像形成時に1mm程度である。これにより、駆動がかかっていない状態で、駆動伝達部材81は、自重によりV字形状部15mに当接して現像ローラギア30と駆動伝達部材81のギア部81aとの軸間距離が適切に設定される。カートリッジが装置本体に装着された状態で、駆動が駆動伝達部材81に入力開始されると、駆動伝達部材81が、現像ローラギア30と安定して噛合いできる。
More specifically, the phase of the V-shaped
なお、本変形例では、駆動伝達部材81の自重を用いて駆動伝達部材81を傾けて所定の位置に配置したが、図33に示すように、バネ97によってV字形状部15m側に付勢してもよい。これにより、より確実に駆動伝達部材81のギア部81aを所定の位置に配置することができる。バネ97は、駆動伝達部材81に力を加え付勢することで駆動伝達部材81を傾ける傾斜付与部(付勢部材、弾性部材)である。
In this modification, the
<変形例におけるカートリッジの取り外し>
装置本体Aの開閉扉13を閉じた状態から開く状態までの動作を図6(a)、図6(b)、図6(c)、図7、図30(b)、図30(c)、図34(a)、図34(b)、図34(c)を用いて説明する。
<Removal of cartridge in modification>
6A, 6B, 6C, 7, 30B, and 30C show the operation from the closed state to the open state of the open /
図34(a)は駆動伝達部材周辺構成に関する軸線に垂直な断面図であり、駆動伝達部材が退避位置にある状態において駆動側から見た断面を示している。図34(b)は駆動部材が駆動位置(進出位置)にある状態を示す断面図である。図34(c)はカートリッジを引き出す際の駆動伝達部材の動きを説明するための駆動側から見た断面図である。 FIG. 34A is a cross-sectional view perpendicular to the axis relating to the peripheral configuration of the drive transmission member, and shows a cross section viewed from the drive side in a state where the drive transmission member is in the retracted position. FIG. 34B is a cross-sectional view showing a state in which the drive member is in the drive position (advance position). FIG. 34C is a cross-sectional view seen from the drive side for explaining the movement of the drive transmission member when pulling out the cartridge.
先ずは図6(a)、図6(b)、図6(c)、図7(a)を用いて、カップリングの係合を外すまでについて説明する。開閉扉13を回転して開いた際、回転カムリンク85を介して、円筒カム86が回転し、円筒カム86の斜面部86a、86bが斜面部15d、15eに接触する。さらに、開閉扉13を開いていくと、斜面部86a、86bが斜面部15d、15eに沿ってスライドすることで、円筒カム86が駆動側CO(図7(b))に移動する。この移動により、カップリング凸凹63b、81bの係合が外れていく。さらに、開閉扉13を開くと、カップリング凸部63bと凹部81bが外れる。
First, the process until the coupling is disengaged will be described with reference to FIGS. 6A, 6B, 6C, and 7A. When the open /
次にカップリングの係合が外れてからカートリッジBを引き出すまでについて説明する。
図30bに示すように、第2側板93には、駆動伝達部材81の第2ギア部81jの歯底部よりも径の小さい箇所に対向した位置に、非駆動側に延びる突出部93cが設けられている。この突出部93cは、開閉扉13が開かれて駆動伝達部材81がカートリッジから離れるように退避移動した時に、駆動伝達部材81と当接すると高さHHを有している(図30(c))。本実施例では高さHHは2.1mm程度である。また、突出部93cは第2側板93上で駆動伝達部材81の中心よりも規制部73j(図8)側に設けられている。さらに、第2側板93には、突出部(突起部、せり出し部)93cと反対の位相に、駆動伝達部材81が突出部93cに当接した時に駆動伝達部材81が傾くことを阻害しないように、逃げ部(退避部)としての凹部93dが設けられている。これにより、開閉扉13が開かれてカップリングの係合が解除された後、さらに、開閉扉13が開かれることで、円筒カム86の回転によって駆動伝達部材81が駆動側に移動して突出部93cに当接する(図7および図30(c)参照)。
Next, the process from when the coupling is disengaged until the cartridge B is pulled out will be described.
As shown in FIG. 30b, the
その結果、駆動伝達部材81のギア部81aは突出部93cと反対側、つまり規制部73jから遠ざかる方向に傾くことができる。本実施例では、3.9°程度傾き、第2姿勢をとる。突出部93cは、駆動伝達部材81がカートリッジから離れるように退避した際に、駆動伝達部材81と接触して駆動伝達部材81を傾ける傾斜付与部(接触部)である。突出部93cは駆動伝達部材81に向かってせり出したせり出し部でもある。
As a result, the
以下に突出部93cの条件をより詳細に説明する。
図34(c)に示すように、カートリッジBを装置本体Aから取り出す際、駆動伝達部材81のギア部81aと現像ローラギア30のギア部30aとの噛合いが解除されている必要がある。しかしながら図34(b)に示すように駆動伝達部材81が駆動位置(進出
位置)にある際(駆動伝達部材81のカップリング凹部81bがカップリング凸部63aに係合している際)には、駆動伝達部材81に対して規制部73jが駆動伝達部材に近接している。駆動伝達部材81を規制部73jに近接させたままの状態で、ギア81aをギア部30aから離そうと駆動伝達部材81が矢印CK方向へ移動すると、駆動伝達部材81が規制部73jに接触してしまう。ギア部81aとギア部30aの噛み合いを円滑に解消し難い場合がありうる。
Hereinafter, the condition of the
As shown in FIG. 34C, when the cartridge B is taken out from the apparatus main body A, the engagement between the
そこで、本変形例では、駆動伝達部材81を退避位置に移動させる際(カップリング凹部81bをカップリング凸部63aから離脱させる際)に、突出部93cによって駆動伝達部材81を規制部73jから遠ざけるように傾けた。これが図34(a)に示した状態である。実線が、駆動伝達部材81が退避位置にある状態を示しており、破線が駆動伝達部材81が駆動位置(進出位置)にある状態を示している。駆動伝達部材81が駆動位置から退避位置に移動することに伴って、駆動伝達部材81と規制部73jの間隔が広がっていることが見て取れる。
この状態で、カートリッジを取り外そうとすれば、ギア部30aと噛み合っていた駆動伝達部材81は規制部73jに接触することなく、ギア部30aから受ける力によって、ギア部30aから遠ざかるように矢印CK方向へ移動できる。すると図34(c)に示されるように、ギア部81aとギア部30aの噛み合いが解消され、カートリッジが取り外し可能になる。
Therefore, in the present modification, when the
If an attempt is made to remove the cartridge in this state, the
このように駆動伝達部材81と規制部73jとが当接することなく、ギア部81aとギア部30aの係合(噛み合い)を解消させるためには以下の条件が必要である。
Thus, in order to cancel the engagement (meshing) between the
駆動伝達部材81のギア部81aと現像ローラギア30のギア30aのかかり量AH(図34(b)参照)が、カートリッジ取り外し時における駆動伝達部材81のギア部81aと規制部73jとの距離(隙間)CL(図34(a))より小さい必要がある。なお距離CLは、ドラム62の中止から現像ローラ32の中心に向かって延びる方向CKに沿って測ったものである。かかり量AHは、ギア部81aの径方向に沿って測った距離である。
これを式に示すと、
AH<CL
である。
The applied amount AH of the
This is shown in the formula:
AH <CL
It is.
ここで駆動伝達部材81が駆動位置(図34(b))にある際、上記CK方向に沿って測った、規制部73jと駆動伝達部材81のギア部81aの間の距離(隙間)をCMとする。また駆動伝達部材81が駆動位置から退避位置に移動することで、上記隙間が大きくなった大きさをCN(図34(a))とする。
すると
CL=CM+CN
であるので、上式は以下の式として表せる。
AH<CM+CN
これを変形すると、
CN>AH−CM
である。
本実施例では、AHが1.3mm程度、CMが0.5mm程度、CNが2.2mm程度である。
つまり、突出部93cは、駆動伝達部材81を傾けることで、上式を満たす距離CN以上、駆動伝達部材81を動かせばよい。
Here, when the
Then CL = CM + CN
Therefore, the above equation can be expressed as the following equation.
AH <CM + CN
If this is transformed,
CN> AH-CM
It is.
In this embodiment, AH is about 1.3 mm, CM is about 0.5 mm, and CN is about 2.2 mm.
That is, the
これにより、図34(a)に示すように、開閉扉13を開けると駆動伝達部材81が第
2側板93の突出部93cに当接して傾く。駆動伝達部材81のギア部81aと現像ローラギア30のギア部30aの径方向の噛合いAH以上に駆動伝達部材81が移動可能な隙間CLが生じる。その結果、カートリッジBを装置本体Aから引き出す際、ギア81a、30a同士の噛合いはスムーズに解除される。つまり、カートリッジBを装置本体Aから容易に引き出すことができる。
Accordingly, as shown in FIG. 34A, when the open /
また、駆動伝達部材81と規制部73jとの隙間を広げる他の方法として、隙間以上にカップリング凸部92bを小径化してカップリング凹凸部91b、92b間のガタを大きくする方法が考えられる。これに対して、上記方法で現像ローラギア30のギア部30aと駆動伝達部材81のギア部81aとの隙間を広げることでカップリング凸部92bを大径化でき、カップリング強度を保ったままカートリッジB引き出し時の操作性の向上を図ることができる。
As another method of widening the gap between the
なお、本実施例では、カップリング係合前の駆動の噛合い力による駆動伝達部材81の傾きの規制を駆動伝達部材81のギア部81aで行なった。しかし、規制される場所はこの構成に限らず、例えば、図35に示すように、駆動伝達部材91先端の外周面91iで行ってもよい。規制される場所が異なる場合でも、開閉扉13を開いて、駆動伝達部材91aが現像ローラギア30から離れる方向に傾くことにより、前述と同じく回転精度と操作性の向上との両立を図ることができる。
In this embodiment, the inclination of the
なお、本実施例では駆動伝達部材81を傾ける手段として、第2側板93の突出部93cに当接されて傾けたが、他の方法でも構わない。例えば、図36に示すように第2側板98に設けられた斜面部(傾斜部)98cである。非駆動側において、斜面部98cの高さを規制部73j(図8)側が高くなるように設ける。このことによって、斜面部98cであっても駆動伝達部材81は第2側板98の斜面部98cに当接して、斜面部98cに倣って傾き、駆動伝達部材81の第1ギア部81aが規制部73jから離れる方向に傾く。
図36において斜面部98cの上方部分が、図30(c)に示した突起部(せり出し部)93cに相当し、斜面部98cの下方部分が図30(b)に示した逃げ部(凹部)93dに相当する。斜面部98cは、退避する駆動伝達部材81に接触して、駆動伝達部材81を傾斜させる傾斜付与部(接触部)である。
In this embodiment, as a means for inclining the
In FIG. 36, the upper part of the
さらに、図37に示すように、円筒カム99の駆動側の端面に、斜面部99dを設けてもよい。斜面部99dは、駆動側において、斜面部99dの高さを規制部73j側が低くなるように設けられている。これによって、開閉扉13が開かれた際、円筒カム99の斜面部99dが駆動伝達部材81に当接することによって、駆動伝達部材81が斜面部99dに倣って傾く。これによって、前述と同じくカップリングの強度保ったまま操作性の向上を図ることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 37, a
また、図38に示すように、第2側板93に突出部93cを設けて、さらに円筒カム99に斜面部99dを設けてもよい。第2側板93の突出部93cは、非駆動側において、斜面部99dの高さを規制部73j側が高くなるように設ける。円筒カム99の斜面部99dは、駆動側において、斜面部99dの高さを規制部73j側が低くなるように設けられており、さらに、第2側板93の突出部93cと凹部93dとを結んだ線CLとほぼ同じとなる角度CMを有した斜面部99dである。これによって、開閉扉13が開かれた際、駆前述の例では、駆動伝達部材81の突出部93c近傍を円筒カム99で押して傾けていた。これに対し、本例では、円筒カム99の斜面部99d全体で駆動伝達部材81を非駆動側に押すことができ、効率よく駆動伝達部材81を傾けることができる。
Further, as shown in FIG. 38, the
以上、本変形例における駆動伝達部材81の傾斜についてまとめると、第1軸受94、
第2軸受95によって駆動伝達部材81はより円滑に傾斜できるように保持されている。
カートリッジBが装置本体から取り外されている状態では、駆動伝達部材81の先端がV字形状部15mに保持されるか、あるいは駆動伝達部材81がバネ97によって付勢されることで、駆動伝達部材81は傾斜している。この傾斜方向は、重力方向とは一致していない。カートリッジが装置本体に装着された際に、駆動伝達部材81のギア部81aを、現像ローラギア30のギア部30aと円滑に噛み合わせられる傾斜姿勢(第2姿勢:図30(c))に駆動伝達部材81は保持されている。
As described above, when the inclination of the
The
In a state where the cartridge B is detached from the apparatus main body, the tip of the
その一方で図30(c)に示すように駆動伝達部材81が傾斜していると、図32(b)に示すように、駆動伝達部材81のカップリング凹部81bと駆動側ドラムフランジ63のカップリング凸部63bとの互いの芯(回転軸線)の位置がずれてしまう。互いの芯(回転軸線)が、各カップリング間のガタ以上に大きくずれていると、そのままではカップリング凹部81bとカップリング凸部63bは係合できない。しかし、図28に示すように、駆動伝達部材81のギア部81aと現像ローラギア30のギア部30aが噛み合い、装置本体Aの駆動がかかることにより、駆動伝達部材81には噛み合いの圧力角方向に噛み合い力FDがかかる。これにより、図28(a)または、図28(b)に示すように、駆動伝達部材81は圧力角方向に傾く。さらに駆動伝達部材81が規制部73jに当接することによって、駆動伝達部材81のカップリング凹部81bとカップリング凸部63bとの芯ずれ量ABは、小さくなり、カップリング凹部81bとカップリング凸部63bが係合可能になる。すなわちカップリング凹部81bの回転軸線とカップリング凸部63bの回転軸線がなす角度は、カップリング凹部81bとカップリング凸部63bの係合が許容される程度まで小さくなる。
On the other hand, when the
そして、図13(b)に示すように、駆動伝達部材81のギア部81aのスラスト方向の噛合い力FCによって、駆動伝達部材81はドラム62側に移動し、カップリングが実際に係合する。
つまり、駆動伝達部材81をカートリッジBとのギアの噛合い力によって駆動伝達部材81を搖動させ、かつ、カートリッジBの規制部73jで駆動伝達部材81の傾斜角度を規制する。これによって駆動伝達部材81が傾いている装置本体Aであっても、カップリング間の芯ずれを小さくして、両カップリングを係合可能な状態にできる。
Then, as shown in FIG. 13B, the
That is, the
一方、開閉扉13を開けることに伴い、駆動伝達部材81が退避し、カップリング凹部81aがカップリング凸部63aとの係合を解消する際には、傾斜付与部(突起部や傾斜部)が、駆動伝達部材81を傾斜させている。これは駆動伝達部材81のギア部81aを、現像ローラギア30のギア部30aから離脱させるために駆動伝達部材81を規制部73jから遠ざけるよう傾斜させるためである。ギア同士の噛み合いが解消されるように駆動伝達部材81が動いた際、駆動伝達部材81が規制部73jと接触することを避けることが可能になる。あるいは駆動伝達部材81が規制部73jと接触したとしても、それがカートリッジの取り外しに影響するのを抑えることができる。
上述した本実施例や各変形例に関して記載されている構成部品の機能、材質、形状その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
On the other hand, when the opening / closing
The functions, materials, shapes and relative arrangements of the components described in the above-described embodiments and modifications are intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. It is not a thing.
<実施例2>
次に、本発明の実施例2の形態を図39(a)、図39(b)、図40に基づいて説明する。図39(a)は駆動がかかっている際の駆動伝達部材の支持構成を説明するための駆動伝達部材周りの軸線方向の断面図である。図39(b)は駆動がかかっていない際の駆動伝達部材周りの支持構成を説明するための軸線方向の断面図である。図40は軸受の形状を説明するための斜視図である。
なお、本実施例においては、前述した実施例と異なる部分について詳細に説明する。特
に改めて記載しない限りは、材質、形状などは前述の実施例と同様である。そのような部分については、同一の番号を付与し、詳細な説明は省略する。
<Example 2>
Next, the form of Example 2 of this invention is demonstrated based on Fig.39 (a), FIG.39 (b), and FIG.40. FIG. 39A is a cross-sectional view in the axial direction around the drive transmission member for explaining the support structure of the drive transmission member when the drive is applied. FIG. 39B is a cross-sectional view in the axial direction for explaining the support structure around the drive transmission member when the drive is not applied. FIG. 40 is a perspective view for explaining the shape of the bearing.
In the present embodiment, parts different from the above-described embodiment will be described in detail. Unless otherwise noted, the material, shape, etc. are the same as in the previous embodiment. Such parts are given the same numbers and will not be described in detail.
図39(a)、図39(b)、図40に示すように、第1軸受194に設けられた円環リブ194aは、駆動伝達部材81が傾くことを可能としつつ、駆動アイドラギア96と駆動伝達部材81の第2ギア部81jとの軸間距離を精度よくするための形状である。円環リブ194aは実施例1における第1軸受94に相当する部分である。以下では本実施例における円環リブ194aについて、特に実施例1における第1軸受94と違う点を詳しく説明する。
第1軸受194の外周には円環状の円環リブ194aが設けられていて、円環リブ194aが第2側板に嵌められている。そして、駆動伝達部材81の後端側は、第1軸受194に回転可能に嵌合し、軸受けされている。これにより、図39(b)に示すように、駆動がかかっていない状態では、円環リブ194aの円弧の頂点194a1を支点として、駆動伝達部材81は重力によって、傾くことが可能である。
As shown in FIGS. 39 (a), 39 (b), and 40, the
An
また、円環リブ194aの軸線方向の位置は、駆動伝達部材81の第2ギア部81j付近である。これにより、駆動伝達部材81の傾き支点と駆動伝達部材81の第2ギア部81jの軸線方向における位置が近い。駆動伝達部材81が傾いた場合の駆動アイドラギア96と駆動伝達部材81の第2ギア部81jとの軸間距離の変化を小さくすることができる。また歯すじのアライメントずれの変化を小さくすることができる。その結果、駆動し始めのギア81j、96の噛合いを安定させることができる。
Further, the position of the
一方、駆動がかかっている状態では、第1軸受194の円環リブ194aと第2側板193の穴部193bとが嵌合している。そのため、駆動アイドラギア96と駆動伝達部材81の第2ギア部81jとの軸間距離は精度がよく、回転精度は長手全域が嵌合する軸受と変わらず良い。
On the other hand, in a state where driving is applied, the
なお、本実施例では円環リブ194aは周方向につながっているが、図41に示すように、円環リブ294aは途切れていても、この場合も同様に、駆動伝達部材81は傾き可能であり、駆動アイドラギア96との噛合いによる回転精度もよい。
また、本実施例では、円環リブ194aは第1軸受194に設けられているが、図42に示すように、第2側板293に円環リブ293aを設けても同様に駆動伝達部材が傾き可能となる。
本実施例又はその変形例に記載されている構成部品の機能、材質、形状その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
In this embodiment, the
In this embodiment, the
The functions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in the present embodiment or its modifications are not intended to limit the scope of the present invention to those unless otherwise specified. Absent.
<その他の実施例>
前記実施例は、図2に示すように、記録媒体であるシート材PAが搬送経路d1に沿って搬送される装置本体Aであったが、その限りではない。例えば、図43に示すように、シート材PAが搬送経路d2に沿って搬送される装置本体Aでも、本発明は好適に適用することができる。
また、前記実施例では、カートリッジBを装置本体Aのガイドレールでガイドして装着する構成であったが、その限りではない。例えば、図44及び図45に示すように、装置本体Aに移動部材としての引き出し部材200を設けて、カートリッジBを引き出し部材200に載せて、カートリッジBを装置本体Aに装着する構成でも、本発明は好適に適用することができる。つまり、引き出し部材200は、カートリッジBを支持した状態で、装置本体Aの外側に位置する外側位置と、装置本体Aの内側に位置する内側位置との間を移動可能に構成されている。カートリッジAは、外側位置にある引き出し部材200に装着され、引き出し部材200に支持された状態で、引き出し部材200と共に内側位置に
移動する。
<Other examples>
In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the sheet main body PA, which is a recording medium, is the apparatus main body A that is conveyed along the conveyance path d1, but this is not restrictive. For example, as shown in FIG. 43, the present invention can also be suitably applied to the apparatus main body A in which the sheet material PA is conveyed along the conveyance path d2.
In the above-described embodiment, the cartridge B is mounted by being guided by the guide rail of the apparatus main body A, but this is not a limitation. For example, as shown in FIGS. 44 and 45, the apparatus main body A is provided with a
また、前記実施例におけるカートリッジBの装着方向は、ドラム62の軸線と実質的に直交する方向であったが、その限りではない。図46に示すように、装置本体Aに対して、カートリッジBをドラム62の軸線と実質的に平行な方向SOに装着する構成でも、本発明は好適に適用することができる。
Further, the mounting direction of the cartridge B in the above embodiment is a direction substantially orthogonal to the axis of the
また、前記実施例のカートリッジBでは、トナーを収容するトナー室29とトナー供給室28とが、現像容器23と底部材22によって一体で形成された構成であったが、その限りではない。例えば、図47に示すように、トナー供給室28を有するカートリッジBPと、トナー室29を有するカートリッジBTとが分離可能に構成された形態でも、本発明は好適に適用することができる。
Further, in the cartridge B of the above embodiment, the
また、前記実施例では、間隔保持部材38をドラム62の外周面に当接させて、ドラム62と現像ローラ32との間に微小隙間をもって、現像ローラ32をドラム62に押圧する構成としたが、その限りではない。いわゆる接触現像でも、本発明は好適に適用することができる。例えば、現像ローラ32の外周面を直接ドラム62の外周面に当接させて、現像ローラ32をドラム62に押圧する構成でも、本発明は好適に適用することができる。また、マグネットローラ34を内包した現像ローラ32の表面にゴムのような弾性部材を設け、この弾性部材を直接ドラム62の外周面に当接させて、現像ローラ32をドラム62に押圧する構成でも、本発明は好適に適用することができる。
In the above embodiment, the
また、前記実施例では、現像ユニット20をクリーニングユニット60に対して回転(回動)できるように、現像ユニット20をクリーニングユニット60に連結した。そして、駆動側付勢部材46L、非駆動側付勢部材46Rの付勢力により、現像ユニット20をクリーニングユニット60に付勢し、現像ローラ32をドラム62に押圧する構成であったが、その限りではない。例えば、現像ユニット20がクリーニングユニット60に対して平行移動できるように、現像ユニット20をクリーニングユニット60に連結する構成でも、本発明は好適に適用することができる。また、ドラム62の軸線と現像ローラ32の軸線との距離が変化しないように、現像ユニット20とクリーニングユニット60とを一体化する構成でも、本発明は好適に適用することができる。
In the embodiment, the developing
また、ドラム62の軸線と現像ローラ32の軸線との距離が、画像形成時よりも大きくなるように、クリーニングユニット60に対して現像ユニット20を移動させる構成を採用した場合でも、本発明は好適に適用することができる。この構成において、図43に示すように、装置本体Aに離間作用部100を設け、現像ユニット20に被離間作用部20aを設ける。そして、離間作用部100が被離間作用部20aに係合し、離間作用部100が被離間作用部20aを移動させることで、現像ローラ32がドラム62から離れるように、現像ユニット20がクリーニングユニット60に対して移動する。尚、被離間作用部20aは、現像ユニット20と一体化した構成でもよいし、現像ユニット20に対して移動可能な構成でもよい。
In addition, the present invention is suitable even when the configuration in which the developing
また、前記実施例での駆動側ドラムフランジ63において、カップリング凸部63bが、実質的に三角柱(角柱)である突起を捻じった形状であったが、その限りではない。例えば、駆動側ドラムフランジ463のカップリング部463bが、図48に示すような構成でも、本発明は好適に適用することができる。具体的には、カップリング部463bは、装置本体Aに設けた駆動出力部材である駆動伝達部材481の駆動力付与部481b1、481b2、481b3(不図示)から駆動力を受けるための駆動力受け部463b1、463b2、463b3を有する。そして、駆動力受け部463b1、463b2、463b3がドラム62(不図示)の径方向外側に退避移動可能な構成になっている。加え
て、現像ローラギア30のギア部30aと駆動伝達部材のギア部481aとが噛み合う。ここで、図48(a)に示すように、駆動力付与部481b1、481b2、481b3は、ギア部481aよりもカートリッジB側に突出した軸に設けられた凹部である。つまり、駆動力付与部481b1、481b2、481b3は、軸の半径方向において、軸の中心に向かってくぼむ凹部である。また、図48(b)に示すように、駆動力受け部463b1、463b2、463b3は、それぞれが支持部によって支持されている。支持部は、カップリング部563bの内周部と駆動力受け部463b1、463b2、463b3を繋ぐ部材であり、カップリング部563bの内側に向かって延びている。ドラム62の回転軸線の方向で見て、支持部は、支持部の根元とカップリング部563bの中心を結ぶ線に対して傾斜している。支持部は変形可能であり、駆動力受け部463b1、463b2、463b3がドラム62(不図示)の径方向で移動可能な構成になっている。ドラム62の周方向において、駆動力付与部481b1、481b2、481b3の位置と、駆動力受け部463b1、463b2、463b3の位置とが重なった時、両者は係合する。周方向において、駆動力付与部481b1、481b2、481b3の位置と、駆動力受け部463b1、463b2、463b3の位置とが重ならない時、駆動力受け部463b1、463b2、463b3は半径方向で外側に退避する。また、図49に示すように、駆動側ドラムフランジ563のカップリング部563bが、長手内側から外側方向に向けて複数の斜面が設けられた傘歯ギアに類似した多角形状でも、本発明は好適に適用することができる。このとき、カップリング部563bが、装置本体Aの駆動出力部材である駆動伝達部材581の駆動力付与部581bから駆動力を受け、現像ローラギア30のギア部30aと駆動伝達部材のギア部581aとが噛み合う。カップリング部563bは、カップリング部563bの回転軸線を法線とする断面で見たときに、カップリング部563bの回転軸線を図心とする多角形状を有している。カップリング部563bは、カップリング部563bの回転軸線で、カートリッジBの外側から内側に向かって、図心からの半径方向の距離が漸増する傾斜面を有している。傾斜面は第1傾斜面と第2傾斜面とを含む。カップリング部563bの回転軸線の方向で、第2傾斜面は第1傾斜面の外側に位置している。また、第2傾斜面の漸増率(回転軸線の方向の距離に対して、半径方向の距離が増える割合)が大きい。第1傾斜面と第2傾斜面との境目が、境界部である。また、カップリング部が、ドラム62の軸線方向と略平行な方向に移動可能な構成でも、本発明は好適に適用することができる。
Further, in the driving
また、前記実施例では、駆動出力部材である駆動伝達部材81のギア部81aが、現像ローラ32に駆動を伝達するための現像ローラギア30と噛み合うことによって、駆動伝達部材81が長手方向においてカートリッジに近づく側に移動する構成であった。しかし、駆動伝達部材81のギア部81aが何らかの部材と噛み合って回転することで、駆動伝達部材81が軸線方向に移動することができれば、その限りではない。例えば、駆動伝達部材81のギア部81aが、ドラム62の外周面を帯電するための帯電ローラ66に駆動を伝達するためのギアと噛み合ってもよい。または、駆動伝達部材81のギア部81aが、現像ローラ32にトナーを供給するための現像剤供給ローラ(不図示)に駆動を伝達するためのギアと噛み合ってもよい。または、駆動伝達部材81のギア部81aが、トナーTが収容されたトナー室29とトナー供給室28とを封止するためのシール部材(不図示)を開封するためのギアと噛み合ってもよい。または、駆動伝達部材81のギア部81aが、トナー室29内のトナーを撹拌、搬送するための搬送部材(撹拌部材)43に駆動を伝達するためのギアと噛み合ってもよい。または、駆動伝達部材81のギア部81aが、トナー像をドラム62からシート材PAに転写するための転写ローラ7に駆動を伝達するためのギアと噛み合ってもよい。または、駆動伝達部材81のギア部81aが、廃トナー室71bに溜まった廃トナーを搬送するための廃トナー搬送部材(不図示)に駆動を伝達するためのギアと噛み合ってもよい。尚、駆動伝達部材81のギア部81aに噛み合う各ギアは、駆動を伝達する各部品に直接連結していても良いし、アイドラギア等を介して間接的に連結していても良い。
In the above embodiment, the
また、現像ユニット20内の駆動力伝達経路において、経路の途中に現像ユニット20に入力された駆動力(回転力)の伝達と遮断を切り替える構成を配置しても、本発明は好適に適用することができる。
Further, the present invention is preferably applied to a configuration in which the driving force transmission path in the developing
また、前記実施例のカートリッジBは、転写後にドラム62の外周面上に残留した残留トナーを、ドラム62から除去するためのクリーニング部材を設けた構成であったが、その限りではない。例えば、カートリッジBにクリーニング部材を設けない構成でも、本発明は好適に適用することができる。つまり、残留トナーを、現像ユニット20が現像ローラ32を介してドラム62から回収する構成でも、本発明は好適に適用することができる。
Further, the cartridge B of the above embodiment has a configuration in which a cleaning member for removing residual toner remaining on the outer peripheral surface of the
尚、本発明を実施するにあたり、前記実施例の構成や配置を適宜選択し、組み合わせて構成してもよい。例えば、図46に示す装置本体Aに図48に示す駆動伝達部材481を備え、図46に示すカートリッジBに図48に示す駆動側ドラムフランジ463のカップリング部463bを備えた構成でも、本発明は好適に適用することができる。
In carrying out the present invention, the configurations and arrangements of the above-described embodiments may be appropriately selected and combined. For example, the apparatus main body A shown in FIG. 46 includes the
30 現像ローラギア
30a ギア部
32 現像ローラ(現像剤担持体)
62 ドラム(電子写真感光体)
62a ドラム中心
63 駆動側ドラムフランジ(被駆動伝達部材)
63b カップリング凸部
30 Developing
62 drum (electrophotographic photoreceptor)
63b Coupling convex
Claims (1)
(1)前記画像形成装置の装置本体であって、
(1−1)凹部が設けられた出力カップリングおよび出力ギアが同軸状に設けられて傾動可能かつ進退移動可能な駆動出力部材を備える装置本体と、
(2)前記装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
(2−1)電子写真感光体と、
(2−2)前記感光体の端部に設けられ、前記凹部に進入し前記感光体を回転させるための駆動力を受けるように構成された駆動力受け部と、前記駆動力受け部を前記感光体の径方向に移動可能に支持する支持部とを有する入力カップリングと、
(2−3)前記出力ギアと係合することで回転力を受けるための入力ギアと、
(2−4)前記駆動出力部材の傾斜を規制することで前記出力カップリングを前記入力カップリングに係合させる規制部と、
を有したカートリッジと、
を備え、
前記駆動出力部材は、前記出力カップリングを前記入力カップリングに係合させる進出位置と、前記出力カップリングを前記入力カップリングから離脱させる退避位置と、の間を進退移動可能であり、
さらに前記装置本体は、
前記駆動出力部材が前記進出位置から前記退避位置に移動することに伴って、前記駆動出力部材を前記規制部から遠ざけるように傾斜させる傾斜付与部を備えることを特徴とする画像形成装置。 In the image forming apparatus,
(1) An apparatus main body of the image forming apparatus,
(1-1) An apparatus main body including an output coupling provided with a recess and an output gear provided coaxially so as to be tiltable and movable back and forth;
(2) A cartridge detachable from the apparatus main body,
(2-1) an electrophotographic photoreceptor;
(2-2) A driving force receiving portion provided at an end of the photoconductor and configured to receive a driving force for entering the recess and rotating the photoconductor; and the driving force receiving portion An input coupling having a support portion that is movably supported in the radial direction of the photoreceptor;
(2-3) an input gear for receiving a rotational force by engaging with the output gear;
(2-4) a restricting portion for engaging the output coupling with the input coupling by restricting the inclination of the drive output member;
A cartridge having
With
The drive output member is movable back and forth between an advanced position for engaging the output coupling with the input coupling and a retracted position for releasing the output coupling from the input coupling.
Furthermore, the device body is
An image forming apparatus comprising: an inclination imparting portion that inclines the drive output member away from the restricting portion as the drive output member moves from the advanced position to the retracted position.
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