JP2019139051A - cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真画像形成装置に用いられるカートリッジに関するものである。 The present invention relates to a cartridge used in an electrophotographic image forming apparatus.
従来、カートリッジが装置本体に着脱可能に構成された電子写真画像形成装置では、カートリッジに設けられた現像ローラや電子写真感光ドラム等を回転させるための回転駆動力を装置本体から受ける構成として次のような構成が知られる(特許文献1)。装置本体側には、動力源であるモータの駆動力を伝達するための回転体と、回転体の先端近傍に回転体の半径方向に突出した複数のピンと、を備える。カートリッジ側には、装置本体側から駆動力を受け取る動力受け取り部材であって、カートリッジ装着方向に傾斜可能なすり鉢状の駆動力受け部材(以下、「カップリング部材」と称する)を備える。カップリング部材は傾斜しているため、カートリッジを装置本体に装着する軌跡において、装置本体側のピンと干渉することなく装着可能である。カートリッジが装置本体に完全に装着された際には、装置本体の回転体が傾斜したカップリング部材を略直立させる。略直立したカップリング部材は、自身に設けられた回転力受け面が装置本体側の駆動ピンと互いに引き込みあうように係合し、装置本体側から駆動伝達が可能となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus in which a cartridge is configured to be detachable from an apparatus main body, the following configuration is adopted in which a rotational driving force for rotating a developing roller or an electrophotographic photosensitive drum provided in the cartridge is received from the apparatus main body. Such a configuration is known (Patent Document 1). The apparatus main body side includes a rotating body for transmitting a driving force of a motor that is a power source, and a plurality of pins protruding in the radial direction of the rotating body in the vicinity of the tip of the rotating body. The cartridge side includes a power receiving member that receives a driving force from the apparatus main body side, and is a mortar-shaped driving force receiving member (hereinafter referred to as a “coupling member”) that can be inclined in the cartridge mounting direction. Since the coupling member is inclined, the coupling member can be mounted without interfering with the pins on the apparatus main body in the locus of mounting the cartridge on the apparatus main body. When the cartridge is completely attached to the apparatus main body, the coupling member in which the rotating body of the apparatus main body is inclined is substantially upright. The substantially upright coupling member is engaged so that the rotational force receiving surface provided on the coupling member is drawn into the drive pin on the apparatus main body side, so that drive transmission can be performed from the apparatus main body side.
しかしながら、特許文献1に記載の従来構成は、カップリング部材が十分に傾斜可能であり、カップリング部材と装置本体側の回転体とが回転体軸線直交方向(即ち、主断面方向)で干渉しないことを前提としている。一方、カートリッジの小型化が進むと、カップリング部材は傾斜可能な角度が減少する場合がある。これによって、カートリッジを装置本体に装着したときに、カップリング部材と装置本体側の回転体とが干渉した状態となることがある。例えば、特許文献1の図25(b4)に示されるような姿勢でカートリッジを装置本体へ装着する構成において、従来構成のままカップリング部材の傾斜角度を減らすと、突起部286d1と回転力付与部214b1とが干渉する可能性がある。この干渉した状態で装置本体を駆動すると、カートリッジに駆動を伝達できず、カップリングの破損や画像不良などの諸問題につながる懸念がある。
However, in the conventional configuration described in
本発明の目的は、駆動力を伝達可能な係合状態を安定して形成することができるカートリッジを提供することである。 The objective of this invention is providing the cartridge which can form stably the engagement state which can transmit a driving force.
上記目的を達成するため、本発明のカートリッジは、
動力源と、回転軸部及び前記回転軸部の先端よりも後端側から前記回転軸部の回転軸線と直交する方向に突出する回転力付与部を有した駆動部材と、を備える画像形成装置の装置本体に装着可能なカートリッジであって、
回転体と、
前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態で前記駆動部材と係合し、前記回転体を回転させるための駆動力を受ける駆動力受け部材と、
を備え、
前記駆動力受け部材は、前記カートリッジに回転可能かつその回転軸線を前記回転体の
回転軸線に対して傾動可能で、前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態において前記回転軸部の先端が侵入する凹部と、前記凹部の開口縁周りの端面から突出する回転力受け部と、を有し、
前記カートリッジが前記装置本体に装着される際、前記駆動力受け部材の前記凹部の開口する向きが、前記回転軸部の回転軸線と直交する前記カートリッジの前記装置本体への装着方向における下流側に向く傾いた姿勢をとり、
前記カートリッジが前記装置本体に装着され、前記回転力付与部と前記回転力受け部が前記回転軸部の回転軸線周りの周方向に対向する係合状態において、前記駆動力が前記駆動部材から前記駆動力受け部材を介して前記回転体に伝達され、
前記駆動部材と前記駆動力受け部材の少なくとも一方は、前記回転軸部の回転軸線方向に移動可能で、
前記駆動力受け部材の回転軸線方向における前記端面から前記回転力受け部の先端までの長さは、前記回転軸部の回転軸線方向において、前記回転軸部の先端から前記回転力付与部までの長さよりも短いことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the cartridge of the present invention comprises:
An image forming apparatus comprising: a power source; and a driving member having a rotating shaft and a rotating force applying portion that protrudes in a direction perpendicular to the rotating axis of the rotating shaft from the rear end side of the rotating shaft. A cartridge that can be attached to the main body of the apparatus,
A rotating body,
A driving force receiving member that engages with the driving member in a state in which the cartridge is mounted on the apparatus main body and receives a driving force for rotating the rotating body;
With
The driving force receiving member is rotatable with respect to the cartridge and its rotation axis is tiltable with respect to the rotation axis of the rotating body, and the tip of the rotation shaft portion enters when the cartridge is mounted on the apparatus main body. And a rotational force receiving portion projecting from an end surface around the opening edge of the concave portion,
When the cartridge is mounted on the apparatus main body, the opening direction of the recess of the driving force receiving member is on the downstream side in the mounting direction of the cartridge to the apparatus main body, which is orthogonal to the rotation axis of the rotation shaft section. Take a leaning posture,
In the engaged state where the cartridge is mounted on the apparatus main body and the rotational force applying portion and the rotational force receiving portion are opposed to each other in the circumferential direction around the rotational axis of the rotational shaft portion, the driving force is applied from the driving member to the device body. Transmitted to the rotating body via a driving force receiving member,
At least one of the driving member and the driving force receiving member is movable in the rotation axis direction of the rotation shaft portion,
The length from the end surface of the driving force receiving member in the rotational axis direction to the tip of the rotational force receiving portion is from the tip of the rotational shaft portion to the rotational force applying portion in the rotational axis direction of the rotational shaft portion. It is characterized by being shorter than the length.
本発明によれば、駆動力を伝達可能な係合状態を安定して形成することができる。 According to the present invention, an engagement state capable of transmitting a driving force can be stably formed.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. That is, it is not intended to limit the scope of the present invention to the following embodiments.
[実施例]
本発明の実施例に係る電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置)について説明する。ここで、画像形成装置とは電子写真画像形成方式を用いて紙やシート等の記録材(記録媒体)に画像を形成するものである。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。また、カートリッジとは、現像剤、現像ローラ、または、電子写真感光ドラムのうち少なくとも一つを有し、画像形成装置本体(以下、「装置本体」と称する)に着脱可能なものを指す。ここで、上記カートリッジは、使用者自身によって装置本体に対する着脱を行うことができる。したがって、装置のメンテナンスをサービスマンによらずに、使用者自身で行うことができる。これによって、画像形成装置のメンテナンス操作を向上させている。
[Example]
An electrophotographic image forming apparatus (hereinafter referred to as an image forming apparatus) according to an embodiment of the present invention will be described. Here, the image forming apparatus forms an image on a recording material (recording medium) such as paper or sheet by using an electrophotographic image forming system. Examples of the 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. The cartridge refers to a cartridge that has at least one of a developer, a developing roller, and an electrophotographic photosensitive drum and is detachable from an image forming apparatus main body (hereinafter referred to as “apparatus main body”). Here, the cartridge can be attached to and detached from the apparatus main body by the user himself. Therefore, the maintenance of the apparatus can be performed by the user himself / herself without depending on the service person. This improves the maintenance operation of the image forming apparatus.
ここで、電子写真感光ドラム62の回転軸線方向を長手方向Cとし、長手方向Cと直交する方向を断面方向Eとする(図4参照)。また、長手方向Cにおいて、画像形成装置本体Aから像担持体である電子写真感光ドラム62が駆動力を受ける側を駆動側(図4においてカップリング部材86側)とし、その反対側を非駆動側とする。
Here, the direction of the rotation axis of the electrophotographic
図2及び図3を用いて、本実施例に係る画像形成装置の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、本実施例に係る画像形成装置の装置本体A及びカートリッジBの模式的断面図である。図3は、本実施例に係るカートリッジBの模式的断面図である。ここで、画像形成装置の装置本体Aとは、画像形成装置の構成部分のうちカートリッジBを除いた部分である。 The overall configuration of the image forming apparatus according to this embodiment and the image forming process will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the apparatus main body A and the cartridge B of the image forming apparatus according to the present embodiment. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the cartridge B according to the present embodiment. Here, the apparatus main body A of the image forming apparatus is a part excluding the cartridge B from the constituent parts of the image forming apparatus.
(画像形成装置の全体構成)
図2において、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の上側に露光装置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材としてのシート材Pを収容したシートトレイ4が配置されている。更に、装置本体Aには、シート材P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。
(Overall configuration of image forming apparatus)
In FIG. 2, the image forming apparatus is a laser beam printer using an electrophotographic technique in which a cartridge B is detachable from the apparatus main body A. When the cartridge B is mounted on the apparatus main body A, the exposure device 3 (laser scanner unit) is disposed above the cartridge B. In addition, a sheet tray 4 that accommodates a sheet material P as a recording material to be image-formed is disposed below the cartridge B. Further, the apparatus main body A includes a
(画像形成プロセス)
プリントスタート信号に基づいて、電子写真感光ドラム62(以下、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の上面の露光窓部74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)
Based on the print start signal, the electrophotographic photosensitive drum 62 (hereinafter referred to as drum 62) is rotationally driven in the direction of arrow R with a predetermined peripheral speed (process speed). The
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、現像剤担持体としての現像ローラ32の表面に担持される。トナーTは、現像剤規制部材としての現像ブレード42によって、摩擦帯電されつつ現像ローラ32周面上における層厚が規制される。そのトナーTは、静電潜像に応じてドラム62へ転移され、トナー像(現像剤像)として可視像化される。
As shown in FIG. 3, in the developing
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Pがシートトレイ4から給送される。そして、そのシート材P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供給される。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Pに転写されていく。トナー像が転写されたシート材P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P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Pに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材P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。
As shown in FIG. 2, the sheet material P stored in the lower part of the apparatus main body A is removed from the sheet tray 4 by the
The toner image is transferred from the
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はクリーニングユニット60の廃トナー室71bに貯蔵される。
なお、上記において、帯電ローラ66、現像ローラ32、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。
As shown in FIG. 3, the
In the above description, the charging
(カートリッジB全体の構成)
図3、図4を用いて、カートリッジBの全体構成について説明する。図4は、カートリッジBの構成を説明する斜視図である。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。クリーニングユニット60は、第1の枠体としてのクリーニング枠体71、ドラム62、帯電ローラ66およびクリーニングブレード77等からなる。現像ユニット20は、底部材22、第2の枠体としての現像容器23、第1サイド部材26L、第2サイド部材26R、現像ブレード42、現像ローラ32、マグネットローラ34、搬送部材43、トナーT、現像ユニット付勢部材46等からなる。これらクリーニングユニット60と現像ユニット20を、結合部材75によって互いに回動可能に結合することによってカートリッジBを構成する。
(Configuration of the entire cartridge B)
The overall configuration of the cartridge B will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a perspective view illustrating the configuration of the cartridge B. FIG. The cartridge B is configured by combining the
具体的には、現像ユニット20の長手方向C(現像ローラ32の軸線方向)両端部にある第1サイド部材26L及び第2サイド部材26Rに形成したアーム部26aL、26aRの先端に、現像ローラ32と平行な回動孔26bL、26bRが設けられている。また、クリーニング枠体71の長手両端部には、結合部材75を嵌入するための嵌入孔71a(手前側端部の嵌入孔71bのみ図示しているが奥側にも同様の嵌入孔(図6参照)が設けられている。)が形成されている。そして、アーム部26aL、26aRをクリーニング枠体71の所定の位置に合わせて、結合部材75を回動孔26bL、26bRと嵌入孔71aに挿入することで、クリーニングユニット60と現像ユニット20が結合部材75を中心に回動可能に結合される。
Specifically, the developing
アーム部26aL、26aRの根元に取り付けられた現像ユニット付勢部材(バネ)46がクリーニング枠体71に当たり、結合部材75を回動中心として現像ユニット20をクリーニングユニット60へ付勢している。これにより、現像ローラ32はドラム62の方向へ確実に押し付けられる。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(図5参照)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。
A developing unit urging member (spring) 46 attached to the base of each of the arms 26aL and 26aR hits the
(現像ユニット20の構成)
図5は、現像ユニット20の構成を説明する斜視図である。現像容器23と底部材22からなる現像枠体は、トナーTを収納するトナー室29(図3)やトナー供給室28(図3)を形成する。底部材22および現像容器23は、溶着等の手段により、一体に結合されている。搬送部材43は、非駆動側を現像容器23に支持され、駆動側を現像容器23に取り付けられた搬送ギア50によって支持される。これにより、搬送部材43はトナー室29内で搬送ギア50に従い回転を行う。現像ブレード42は、例えば板金からなる導電性ベース部としての導電性支持部材42aと、ウレタンゴム等の弾性材料からなる可撓性部としての現像弾性部材42bとで構成される。現像ブレード42は、清掃部材47と
共に導電性支持部材42aの両端をビス93で現像容器23に対して所定の位置に固定される。現像弾性部材42bは、現像ローラ32と当接し、現像ローラ32の周面のトナー量を規定すると共に摩擦帯電電荷を付与する。清掃部材47は、現像ローラ32の端部表面と当接して、トナー等の付着物を清掃する。
(Configuration of development unit 20)
FIG. 5 is a perspective view illustrating the configuration of the developing
現像ローラユニット31は、現像ローラ32、マグネットローラ34、現像ローラフランジ35、間隔保持部材38、軸受部材37および現像ローラギア39等によって構成される。現像ローラ32の非駆動側端部からマグネットローラ34が挿入され、端部には現像ローラフランジ35が圧入固定されている。現像ローラフランジ35には導電性の電極部材(不図示)が組み込まれており、電極部材(不図示)は現像ローラ32および現像電極部材27に当接している。導電性の現像電極部材27は、第1サイド部材26Lに固定される。現像電極部材27は、装置本体Aの給電部(不図示)に接触しており、現像電極部材27、不図示の電極部材を給電経路として現像ローラ32に給電する。また、現像電極部材27は、現像ブレード42を構成する導電性支持部材42aにも給電経路を形成し、現像ローラ32と現像ブレード42を同電位にしている。
The developing
間隔保持部材38は、現像ローラ32の両端部に取り付けられる。その外側に現像ローラ軸受部材37が配置され、駆動側においては、その外側に現像ローラギア39が組み込まれる。両端に配置された、現像ローラ軸受部材37によって現像ローラ32は回転可能に支持される。駆動伝達部材である第1ギア48と第2ギア49は、現像枠体に回転可能に取り付けられている。これにより、装置本体Aから受けた駆動力は、フランジギア部87c(図6)、現像ローラギア39、第1ギア48、第2ギア49および、搬送ギア50が順次噛み合い、回転することにより、現像ローラ32、搬送部材43へ伝達される。
The spacing
第1サイド部材26L、第2サイド部材26Rは、長手方向Cの両端にビス92を用いて現像枠体に固定される。その際、現像ローラユニット31の現像ローラ軸受部材37は、第1サイド部材26L、第2サイド部材26Rによって保持される。トナーシール部材45は、現像容器23に熱溶着されており、トナー室29とトナー供給室28を仕切っている。これにより、カートリッジBの輸送中にトナー室29からトナーが漏出するのを防止する。使用者がトナーシール部材45を開封することによって、トナーTがトナー供給室28へ供給される。
The
第1現像シール部材55、第2現像シール部材56、および第3現像シール部材57は、現像容器23の所定の位置に設けられている。第4現像シール部材58は、現像容器23と底部材22が結合された後に、底部材22の所定の位置に設けられている。更に第5現像シール部材59は、現像容器23に配置されている。これらのシール部材により、現像ユニット20からトナーTが漏出するのを防ぐ。
The first developing
(クリーニングユニット60の構成)
図6は、クリーニングユニット60の構成を説明する斜視図である。クリーニングブレード77は、板金からなる支持部材77aとウレタンゴム等の弾性材料からなるクリーニング弾性部材77bからなり、支持部材77aの両端をビス91で固定することで、クリーニング枠体71に対して所定の位置に配置される。クリーニング弾性部材77bがドラム62と当接し、ドラム62の外周面上から残留トナーを除去する。除去されたトナーはクリーニングユニット60の廃トナー室71b(図3)に貯蔵される。
(Configuration of the cleaning unit 60)
FIG. 6 is a perspective view illustrating the configuration of the
第1シール部材82、第2シール部材83、第3シール部材84及び第4シール部材85は、クリーニング枠体71の所定の位置に設けられている。第1シール部材82は、長手方向Cに渡って設けられ、クリーニングブレード77の支持部材77aとクリーニング枠体71の隙間から廃トナーが漏出するのを防ぐ。第2シール部材83は、クリーニング
ブレード77のクリーニング弾性部材77b長手両端から廃トナーが漏出するのを防ぐ。第3シール部材84は、クリーニングブレード77のクリーニング弾性部材77b長手両端からの廃トナーが漏出するのを防止しつつ、ドラム62上のトナー等の付着物を拭き取る。第4シール部材85は、長手方向Cに渡ってドラム62に接して設けられ、クリーニングブレード77に対してドラム62回転方向上流側から廃トナーが漏出するのを防ぐ。
The
帯電電極部材81、帯電ローラ付勢部材(バネ)68、帯電ローラ軸受67L、67Rは、クリーニング枠体71に取り付けられる。帯電ローラ66の軸部66aは、帯電ローラ軸受67L、67Rにはめ込まれる。帯電ローラ66は、帯電ローラ付勢部材68によって、ドラム62に対して付勢されるとともに、帯電ローラ軸受67L、67Rによって回転可能に支持される。そして、ドラム62の回転に伴って従動回転を行う。なお、帯電電極部材81、帯電ローラ付勢部材68、帯電ローラ軸受67L、67R、軸部66aは導電性を有する。帯電電極部材81は、装置本体Aの給電部(不図示)に接触している。これらを給電経路として帯電ローラ66に給電する。
The charging
ドラム62は、非駆動側フランジ64、駆動側フランジ87と一体的に結合され、電子写真感光ドラムユニットとしてのドラムユニット61となる。この結合方法は、カシメ、接着、溶着等を用いる。非駆動側フランジ64には、アース接点等(不図示)が結合されている。また、駆動側フランジ87には、装置本体Aから駆動力を受ける駆動力受け部材としてのカップリング部材86と現像ローラ32に駆動を伝えるフランジギア部87cを有している。ドラムユニット軸受部材76がビス90によりクリーニング枠体71の駆動側に一体的に固定され、ドラム軸78がクリーニング枠体71の非駆動側に圧入固定される。そして、ドラムユニット軸受部材76は、駆動側フランジ87と嵌合し、ドラム軸78は、非駆動側フランジ64の穴64aと嵌合する。これにより、ドラムユニット61はクリーニング枠体71に回転可能に支持される。
The
保護部材79は、ドラム62の保護(遮光)及び露出が可能となるように、クリーニング枠体71に回動可能に支持される。保護付勢部材(ねじりバネ)80は、保護部材79の駆動側の保護部材軸部79aRに取り付けられ、保護部材79をドラム62を保護する向きに付勢する。保護部材79の非駆動側の保護部材軸部79aLは、クリーニング枠体71の保護部材軸受部71cLに、駆動側の保護部材軸部79aRは、クリーニング枠体71の保護部材軸受部71cRに、それぞれ嵌合される。
The
(カップリング部材86の説明)
図7、図1を用いて、カップリング部材86について説明する。図7(a)は、カップリング部材86の側面図であり、図7(b)は、カップリング部材86を図7(a)のS1−S1切断線で切断した断面図に加えて、説明のため、本体側係合部14を切断しない状態で表示している。また、ハッチング部が切断面を表しており、これは以降の断面図においても同様である。図7(c)は、カップリング部材86と本体側係合部14とが係合可能となっている状態を表しており、駆動側外側から(図7(a)の矢印V1方向に)見た図である。図7(d)は、カップリング部材86の斜視説明図である。図7(e)は、自由端部86a(後述)近傍の説明図で、回転力受け部86e1、86e2に沿う方向(図7(c)におけるV2方向)に見た側視図である。図1(a)は、カップリング部材86を図7(c)のS2−S2切断線で切断した断面図であり、図1(b)は、本体側係合部14を回転力付与部14bの軸線方向から(図7(c)のV3方向に)見た図である。
(Description of coupling member 86)
The
図7に示すように、カップリング部材86は主に3つの部分を有する。第一の部分は、駆動部材としての本体側係合部14と係合して、この本体側係合部14から回転力を受けるための自由端部86aである。第二の部分は、実質的に球形状である結合部86cである。この結合部86cは、回転力被伝達部材である駆動側フランジ87(図6参照)へ結
合(連結)される。第三の部分は、自由端部86aと結合部86cとをつなぐ繋ぎ部86gである。
一方、本体側係合部14は、回転軸部としての駆動軸14aと、駆動軸14aの先端面14a1よりも後端側から駆動軸14aの回転軸線と直交する方向に駆動軸14aの両側面から突出する一対の突出部である回転力付与部14bと、を有する。
本実施例に係る駆動伝達機構は、カップリング部材86を含むカートリッジB側の駆動構成と、本体側係合部14を含む装置本体A側の駆動構成と、から構成される。
As shown in FIG. 7, the
On the other hand, the main body
The drive transmission mechanism according to the present embodiment includes a drive configuration on the cartridge B side including the
自由端部86aは、開口部86mを有する。図7(b)に示すように、開口部86mは、カップリング部材86が装置本体Aに装着された状態で、本体側係合部14側に向かって広がった拡開部(広がり部)としての円錐形状の受け面86fを有する。受け面86fは、円錐形状の内部を意味する凹部86zを構成している。
The free end 86a has an
図7(a)、(c)に示すように、自由端部86aの端面86k1、86k2であって、駆動力受け部材軸線L2を中心とする円周面上には、2個の回転力受け部86e1、86e2が駆動力受け部材軸線L2に関して点対称の位置に配置されている。ここで、カップリング部材86の半径方向において、回転力受け部86e1、86e2よりも内側に凹部86zが位置するように構成されている。
As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (c), two rotational force receivers are provided on the end surfaces 86k1 and 86k2 of the free end portion 86a on the circumferential surface around the driving force receiving member axis L2. The portions 86e1 and 86e2 are arranged at point-symmetrical positions with respect to the driving force receiving member axis L2. Here, in the radial direction of the
回転力受け部86e1、86e2は、接触面86e1b、86e2bを備える。カップリング部材86と本体側係合部14が係合し、本体側係合部14が回転している状態では、本体側係合部14の回転力付与部14bが、回転力受け部86e1、86e2の接触面86e1b、86e2bに接触する。これによって、本体側係合部14からカップリング部材86に回転力が伝達される。このような定常的な駆動伝達時には、本体側係合部14の先端14a1は、凹部86zの中に位置する。このときのカップリング部材86における、先端14a1の駆動力受け部材軸線L2方向の位置を架空面86dと定義する。
The rotational force receiving portions 86e1 and 86e2 include contact surfaces 86e1b and 86e2b. In a state where the
図1(a)に示すように、カップリング部材86の端面86k1、86k2から回転力受け部先端86e1a、86e2aまでの駆動力受け部材軸線L2方向の長さをZ12とする。また、架空面86dから回転力受け部先端86e1a、86e2aまでの駆動力受け部材軸線L2方向の長さをZ13とする。さらに、架空面86dから端面86k1、86k2までの駆動力受け部材軸線L2方向の長さをZ14とする。また、図1(b)に示すように、本体側係合部14の駆動軸14aの先端14a1から回転力付与部14bの外周面までの回転軸線L3方向の長さをZ10とする。さらに、駆動軸14aの先端14a1から回転力付与部14bの軸心までの回転軸線L3方向の長さをZ11とする。
As shown in FIG. 1A, the length in the driving force receiving member axis L2 direction from the end faces 86k1 and 86k2 of the
前述のZ10からZ13までの寸法は次の不等式が成り立つ。即ち、Z12<Z10、Z13>Z11が成り立つ。この不等式が成り立つことによって、カートリッジBを装置本体Aに装着するときにカップリング部材86と本体側係合部14が干渉することがあっても、装置本体AからカートリッジBへ正しく駆動を伝達することが可能となる(詳細は後述)。
The following inequalities hold for the dimensions from Z10 to Z13. That is, Z12 <Z10, Z13> Z11 holds. By satisfying this inequality, even when the
さらに、図7(c)に示すように、回転力受け部86e1、86e2の根元には、端面86k1、86k2よりも結合部86c側に凹んだ逃げ部86n1、86n2が設けられている。逃げ部86n1、86n2は、カップリング部材86が、回転力受け部86e1、86e2が回転力付与部14bと当接したまま傾斜した際に、端面86k1、86k2と回転力付与部14bとの干渉を避けるために設けられている。尚、図7(c)に示すように、カップリング部材86に伝達される回転トルクをできるだけ安定させるため、回転力受け部86e1、86e2は、駆動力受け部材軸線L2を中心とした点対称の位置に配置することが望ましい。これにより、回転力伝達半径が一定となり、カップリング部材8
6に伝達される回転トルクが安定する。
Further, as shown in FIG. 7C, relief portions 86n1 and 86n2 are provided at the roots of the rotational force receiving portions 86e1 and 86e2, which are recessed toward the
The rotational torque transmitted to 6 is stabilized.
また、回転力を受けたカップリング部材86の位置をできるだけ安定させるため、回転力受け部86e1、86e2を180°対向した位置に配置することが望ましい。すなわち、一対の突出部としての回転力受け部86e1、86e2が、凹部86zの開口縁周りの端面上においてカップリング部材86の回転軸線L2を中心に対称的に配置される構成である。
Further, in order to stabilize the position of the
さらに、図7(e)に示すように、回転力を受けたカップリング部材86の位置を安定させるため、回転力受け部86e1、86e2の回転力付与部14bとの係合面である接触面86e1b、86e2bを斜面にすることが望ましい。具体的には、接触面86e1b、86e2bを、その先端側(回転力受け部86e1、86e2の端面側)が駆動力受け部材軸線L2に対して近づくように、駆動力受け部材軸線L2に対して所定の角度θ3をもって傾斜させることが望ましい。これにより、図7(b)に示すように、カップリング部材86に伝達される回転トルクによって、カップリング部材86が本体側係合部14側に引き寄せられる(そのような分力が接触面86e1b、86e2bと本体側係合部14との間に発生する)。これにより、円錐形状の受け面86fと本体側係合部14の球面部14cが当接し、カップリング部材86の位置がより安定しやすくなる。
Further, as shown in FIG. 7 (e), in order to stabilize the position of the
さらに、回転力受け部86e1、86e2は、受け面86fの径方向内側に配置されていても良い。すなわち、軸線L2方向に投影したときに、回転力受け部86e1、86e2と受け面86fとが一部重なるような配置構成としてもよい。或いは、回転力受け部86e1、86e2は、駆動力受け部材軸線L2方向において、受け面86fから径方向外側へ突出した箇所に配置されていても良い。すなわち、軸線L2方向に投影したときに、回転力受け部86e1、86e2と受け面86fとが重ならないような配置構成としても良い。なお、回転力受け部86e1、86e2の内径φZ4は、繋ぎ部86gの最大回転直径φZ2よりも大きく設けられている。
Furthermore, the rotational force receiving portions 86e1 and 86e2 may be disposed on the radially inner side of the receiving surface 86f. In other words, the rotational force receiving portions 86e1 and 86e2 and the receiving surface 86f may partially overlap when projected in the direction of the axis L2. Alternatively, the rotational force receiving portions 86e1 and 86e2 may be disposed at locations protruding radially outward from the receiving surface 86f in the direction of the driving force receiving member axis L2. That is, the arrangement may be such that the rotational force receiving portions 86e1, 86e2 and the receiving surface 86f do not overlap when projected in the direction of the axis L2. The inner diameter φZ4 of the rotational force receiving portions 86e1 and 86e2 is larger than the maximum rotational diameter φZ2 of the connecting
図7に示すように、結合部86cは、実質的に駆動力受け部材軸線L2上の傾動中心としての中心C1を中心とする球形状86c1、円弧面部86q1、86q2、孔部86bから構成される。
As shown in FIG. 7, the
結合部86cの最大回転直径φZ3は、自由端部86aの最大回転直径φZ1よりも大きく構成される。また、円弧面部86q1、86q2は繋ぎ部86gと同径の円弧形状を駆動力受け部材軸線L2に沿って延ばした円弧面である。貫通孔である孔部86bは、駆動力受け部材軸線L2に対して直交する直交方向に貫通している。この孔部86bは、駆動力受け部材軸線L2に対して直交する第一傾斜規制部86p1、86p2、駆動力受け部材軸線L2に対し平行な回転力伝達部86b1、86b2から構成される。
The maximum rotation diameter φZ3 of the
ここで、第一傾斜規制部86p1、86p2は、球形状86c1の中心C1から互いに等距離にある平面形状である(Z9=Z9)。また、回転力伝達部86b1、86b2も、球形状86c1の中心C1から互いに等距離にある平面形状である(Z8=Z8)。また、第一傾斜規制部86p1、86p2の、穴部86bのうち、駆動力受け部材軸線L2と直交する方向の端部は、円弧面部86q1、86q2まで到達している。また、回転力伝達部86b1、86b2のうち、穴部86bの駆動力受け部材軸線L2と直交する方向の端部は球形状86c1の外縁まで到達している。
Here, the first inclination restricting portions 86p1 and 86p2 have a planar shape that is equidistant from the center C1 of the spherical shape 86c1 (Z9 = Z9). Further, the rotational force transmitting portions 86b1 and 86b2 are also planar shapes that are equidistant from the center C1 of the spherical shape 86c1 (Z8 = Z8). Moreover, the edge part of the direction orthogonal to the driving force receiving member axis L2 among the
また、繋ぎ部86gは、自由端部86aと結合部86cとを繋ぐ円筒形状であって、実質的に駆動力受け部材軸線L2に沿った円柱形状(または円筒形状)の軸部である。
The connecting
本実施例のカップリング部材86の材質は、SUS、亜鉛などの金属である。但し、負荷トルク次第では、ポリアセタール、ポリカーボネート、PPS、液晶ポリマー等の樹脂や、上記樹脂中にガラス繊維、カーボン繊維等を配合したり金属をインサートした材質でも良い。
The material of the
また、自由端部86a、結合部86c,及び、繋ぎ部86gは,一体成形されていても、或いは、各々別体に形成されたものが一体に結合されても良い。
Further, the free end portion 86a, the
(駆動側フランジユニットU2の説明)
図8、図9を用いて、駆動側フランジユニットU2(図6)の構成について説明する。図8は、駆動側フランジユニットU2を分解した斜視図であり、図8(a)は駆動側から、図8(b)は非駆動側から見た図である。図9は、駆動側フランジユニットU2の構成の説明図であり、図9(a)は駆動側フランジユニットU2の斜視図、図9(b)は図9(a)のS2平面で切断した断面図、図9(c)は図9(a)のS3平面で切断した断面図である。図9は、駆動側フランジユニットU2の組立方法の説明図でもある。
(Description of drive side flange unit U2)
The configuration of the drive side flange unit U2 (FIG. 6) will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is an exploded perspective view of the drive side flange unit U2. FIG. 8A is a view from the drive side, and FIG. 8B is a view from the non-drive side. FIG. 9 is an explanatory diagram of the configuration of the drive side flange unit U2, FIG. 9 (a) is a perspective view of the drive side flange unit U2, and FIG. 9 (b) is a cross section cut along the S2 plane of FIG. 9 (a). FIG. 9 and FIG. 9C are cross-sectional views taken along the plane S3 in FIG. FIG. 9 is also an explanatory diagram of an assembling method of the drive side flange unit U2.
図8、図9に示すように、駆動側フランジユニットU2は、カップリング部材86、軸部であるピン88、駆動側フランジ87、規制部材89を有する。ここで、カップリング部材86は、本体側係合部14と係合し回転力を受ける。そして、ピン88は、実質的に円柱形状(または円筒形状)であって、軸線L1に対し略直交する方向に延びている。ここで、ピン88は、カップリング部材86から回転力を受け、その回転力を駆動側フランジ87に伝達する。また、駆動側フランジ87は、ピン88から回転力を受け、その回転力をドラム62に伝達する。規制部材89は、駆動側フランジ87からカップリング部材86とピン88が脱落しないように規制する。カップリング部材86は、駆動側フランジ87(カートリッジB)に対し、回転可能かつその回転軸線を回転体としてのドラム62の回転軸線に対して略20〜60度の角度、すなわち、20度以上60度以下の範囲で傾動可能に設けられている。なお、このカップリング部材86の傾動可能な角度範囲は、あくまで一例である。すなわち、後述する、回転力受け部86e1、86e2が回転力付与部14bを乗り越える、本体側係合部14とカップリング部材86の干渉(引っかかって動かなくなること)回避動作を実現することができる範囲で、装置構成に応じて適宜設定される。
As shown in FIGS. 8 and 9, the drive side flange unit U <b> 2 includes a
図8を用いて各構成部品について説明する。
カップリング部材86には、前述のように自由端部86a、結合部86cが設けられている。結合部86cには、貫通孔としての孔部86bが設けられている。そして、この孔部86b(の内側(内壁))に、回転力をピン88に伝達する回転力伝達部86b1、86b2と、カップリング部材86の傾斜量を規制するためにピン88と当接する第一傾斜規制部86p1、86p2と、が設けられている。
Each component will be described with reference to FIG.
As described above, the
駆動側フランジ87は、被固定部87b、ギア部(はす歯ギア、または、平歯ギア)87c、被支持部87dを有する。ここで、被固定部87bは、ドラム62に固定される部分である。また、駆動側フランジ87は、中空形状をしており、内部に収納部87iを有している。ここで、収納部87iは、その内部にカップリング部材86の結合部86cを収納する部分である。また、この収納部87iの駆動側には結合部86cと当接して、カップリング部材86が駆動側へ脱落するのを防止する脱落防止部としての円錐部87kが設けられている。本実施例では円錐部87kを、軸線L1を中心軸とする円錐形状としているが、例えば球面や軸線L1と交差する平面であってもよい。円錐部87kの駆動側には、カップリング部材86の自由端部86aを突出させるための開口部87mが、その直径(φZ10)が自由端部86aの最大回転直径φZ1よりも大きくなるように設けられている。なお、開口部87mの直径(φZ10)は、カップリング部材86の駆動側への
脱落を防止すべく、結合部86cの最大回転直径φZ3よりも小さくなるように設けられている。開口部87mのさらに駆動側には、カップリング部材86が傾斜(傾動)した際にカップリング部材86の繋ぎ部86gと当接する第二傾斜規制部87nが設けられている。また、ギア部87cは、現像ローラ32に回転力を伝達する部分である。更に、被支持部87dは、軸受部材76に支持される部分で、ギア部87cの肉厚裏側に設けられている。これらは、ドラム62の回転軸線L1と同軸線上に配置されている。
The
また、収納部87iは、軸線L1を中心に互いに180°位相のずれた位置に、軸線L1と平行に配置される一対の溝部87eを有する。また、駆動側フランジ87は、軸線L1と直交する直交面である抜け止め部87fを有する。更に、駆動側フランジ87は、抜け止め部87fの非駆動側に位置し、後述するピン88から回転力を受ける一対の回転力被伝達部87gを有する。
The storage portion 87i has a pair of
尚、本実施例では駆動側フランジ87は射出成形で成形された樹脂製であり、その材質は、ポリアセタール、ポリカーボネイト等である。但し、ドラム62を回転するための負荷トルクに応じて、駆動側フランジ87を金属製にしてもよい。
In this embodiment, the
また、本実施例では駆動側フランジ87は、現像ローラ32に回転力を伝達するギア部87cを有する。しかしながら、現像ローラ32の回転は、特に駆動側フランジ87を介さなくとも良い。その場合には、ギア部87cは無くすことができる。本実施例のように、駆動側フランジ87にギア部87cを配置する場合には、ギア部87cを駆動側フランジ87と一体成形することができる。
In this embodiment, the
規制部材89は、円錐形状である基部89a、基部89aに設けられる孔部89c、基部89aから軸線L1と略平行に突出し、基部の軸線周りに約180°位相のずれた一対の突出部89bが設けられている。突出部89bは、軸線L1方向先端に長手規制部89b1を有する。
The restricting
図9を用いて、各構成部品の支持方法と連結方法について説明する。
ピン88は、抜け止め部87fと長手規制部89b1によってドラム62の長手方向(軸線L1)の位置が規制され、回転力被伝達部87g(図8参照)によってドラム62の回転方向(R方向)の位置が規制される。ピン88は、カップリング部材86の孔部86bを貫通している。この孔部86bとピン88との遊びは、カップリング部材86の傾動を許容する程度に設定されている。このように構成したことにより、カップリング部材86は、駆動側フランジ87に対し、いずれの方向にも傾斜(傾動、旋回)できる。
The support method and connection method of each component will be described with reference to FIG.
The position of the
カップリング部材86は、結合部86cが収納部87iに当接することによって駆動側フランジ87の半径方向への移動が規制され、結合部86cが規制部材89の基部89aに当接することにより駆動側から非駆動側への移動が規制される。更に、カップリング部材86は、球形状86c1と駆動側フランジ87の円錐部87kとが当接することにより、カップリング部材86の非駆動側から駆動側への移動が規制される。そして、回転力伝達部86b1、86b2とピン88とが当接することにより、カップリング部材86の回転方向(R方向)への移動が規制される。これにより、カップリング部材86は、駆動側フランジ87とピン88に連結される。
The
また、前述したように、収納部87i、円錐部87k、基部89aによって結合部86cの位置が規制される。したがって、カップリング部材86が傾斜(傾動)した際には、軸線L1と駆動力受け部材軸線L2との交点が中心C1と略一致する。言い換えると、カップリング部材86の傾斜(傾動)は、中心C1を中心として行われる。
Further, as described above, the position of the
(装置本体Aの駆動軸14aの説明)
図10〜図12を用いて、装置本体AのカートリッジB駆動部の構成について説明する。図10は、装置本体Aの駆動部斜視図で、装置本体Aを内側かつ、カートリッジBの装着方向(X2方向)上流側から見た図である。図11は、駆動部の分解斜視図、図12(a)は、駆動部の一部拡大図、図12(b)は、図12(a)に示すS6平面で切断した断面図である。
(Description of the drive shaft 14a of the apparatus main body A)
The configuration of the cartridge B drive unit of the apparatus main body A will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a perspective view of the drive unit of the apparatus main body A, and is a view of the apparatus main body A as viewed from the upstream side in the mounting direction (X2 direction) of the cartridge B. 11 is an exploded perspective view of the drive unit, FIG. 12A is a partially enlarged view of the drive unit, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the plane S6 shown in FIG.
カートリッジB駆動部は、本体側係合部14、側板350、ホルダ300、駆動ギア355等で構成されている。図12(b)に示すように、本体側係合部14の駆動軸14aは、駆動ギア355に対して不図示の手段で回転不能に固定されている。そのため、駆動ギア355が回転すると、本体側係合部14も回転する。また、駆動軸14aは、その両端部をホルダ300の支持部300a(図11参照)と、軸受354で回転自在に支持されている。図11、図12(b)に示すように、モータ352は、第二側板351に取りつけられ、その回転軸にはピニオンギア353が設けられている。ピニオンギア353は駆動ギア355にかみ合っている。そのため、モータ352が回転すると、駆動ギア355が回転し、本体側係合部14も回転する。第二側板351とホルダ300はそれぞれ側板350に固定されている。
The cartridge B driving unit includes the main body
図10、図11に示すように、ガイド部材12は、カートリッジBの装着をガイドする第一ガイド部12aおよび第二ガイド部12bを備える。また、第一ガイド部12aの、カートリッジB装着方向(X2方向)終端には、X2方向と直交する装着終端部12cが設けられている。このガイド部材12も側板350に固定されている。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
図11、図12に示すように、ホルダ300は、本体側係合部14の駆動軸14aを回転可能に支持する支持部300a、カップリングガイド300bを備えている。カップリングガイド300bは、支持部300aよりもカートリッジBの装着方向(X2方向)下流側に位置し、繋ぎ部300b1およびガイド部300b2から構成される。ここで、繋ぎ部300b1は、回転軸線L3を中心とする直径φZ5の円弧形状であり、直径φZ5はカップリング部材86の自由端部86aの最大回転直径φZ1よりも大きく設定されている。また、ガイド部300b2の先端は、回転軸線L3を中心とした直径φZ6の円弧形状である。この直径φZ6は、カップリング部材86の繋ぎ部86gに対して、所定の隙間s(図16参照)を持つように設けられている。ここで、所定の隙間sとは、カートリッジBを回転駆動する際に、部品公差等によって繋ぎ部86gとガイド部300b2とが干渉しないための隙間である(詳細は後述)。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
駆動軸付勢部材(バネ)358は、軸受354と駆動ギア355の間に縮設されていて、駆動ギア355及び駆動軸14aを回転軸線L3と平行な方向に駆動側から非駆動側へ向けて(図11中矢印X3方向)付勢している。したがって、駆動軸14aは、回転軸線L3方向に移動可能であり、これにより、本体側係合部14とカップリング部材86は、駆動軸14aの回転軸線の方向に互いに相対移動可能に構成されている。駆動軸14aの移動量は、軸受354と駆動ギア355の隙間量gで決まる(図12(b)参照)。特に、本実施例においては、移動量gは、架空面86dから端面86k1、86k2までの距離(図1(a)のZ14)以上であることが望ましい(詳細は後述)。また、本実施例では、駆動軸14aを回転軸線L3方向に移動可能としたが、駆動軸14aの代わりにカップリング部材86を回転軸線L3方向に移動可能な構成とした場合にも同様の効果が得られる。すなわち、駆動軸14aとカップリング部材86の少なくとも一方が、回転軸線L3方向に移動可能に構成されていればよい。この場合にも、その移動量は、架空面86dから端面86k1、86k2までの距離(図1(a)のZ14)以上であることが望ましい。
The drive shaft urging member (spring) 358 is contracted between the bearing 354 and the
(カートリッジBの装置本体Aへの装着動作と位置決めの説明)
図13〜図16を用いて、カートリッジBの装置本体Aへの装着について説明する。ここでは、説明をわかり易くするため。図13および図14では位置決めに必要な部品だけを図示して説明する。図13、図14、図15(a)は、装置本体Aを駆動側外側から見た図であり、カートリッジBが装置本体Aに装着される様子を順に示している。図15(b)は、図15(a)の状態におけるカップリング近傍の斜視説明図である。図16は、カートリッジBが装置本体Aに装着完了された際の、カップリング部材86近傍の詳細説明図である。図16において、装置本体Aについては本体側係合部14、ホルダ300のカップリングガイド300b、ガイド部材12を示しており、その他はカートリッジBの部品を示している。図16(a1)は、カートリッジBが装着完了位置にあり、かつカップリング部材86が傾斜(傾動)している様子を示している。図16(a2)は、カートリッジBが装着完了位置にあり、かつカップリング部材86の軸線L2が、本体側係合部14の回転軸線L3と略一致している様子を示している。図16(a3)は、カップリング部材86が傾斜(傾動)している際の、カップリングガイド300bとの関係を説明する説明図である。図16(b1)〜(b3)は、それぞれ図16(a1)〜(a3)のS7−S7切断線で切断した図である。
(Explanation of mounting operation and positioning of cartridge B to apparatus main body A)
The mounting of the cartridge B to the apparatus main body A will be described with reference to FIGS. Here, to make the explanation easier to understand. In FIG. 13 and FIG. 14, only parts necessary for positioning are illustrated and described. 13, 14, and 15 (a) are views of the apparatus main body A as viewed from the outside on the driving side, and sequentially show how the cartridge B is attached to the apparatus main body A. FIG. 15B is a perspective explanatory view of the vicinity of the coupling in the state of FIG. FIG. 16 is a detailed explanatory view of the vicinity of the
図13に示すように、装置本体Aのガイド部材12には、付勢部材(弾性部材)としての引込みバネ356が設けられている。引込みバネ356は、ガイド部材12の回動軸12gに回動可能に支持されており、ストッパ12d、12eで位置が固定されている。このとき、引込みバネ356の作用部356aは図中矢印J方向に付勢されている。
As shown in FIG. 13, the
図13に示すように、カートリッジBを装置本体Aに装着する際は、第一ガイド部12aにカートリッジBの軸受部材76の円筒部76dを、第二ガイド部12bにカートリッジBのクリーニング枠体71の回転止めボス71cを沿わせるように挿入する。このとき、カップリング部材86は、付勢部材(弾性部材)としてのねじりバネ91によって、装着方向(X2方向)に傾斜している。したがって、カップリング部材86は、カートリッジB装着の際、開口部86m(凹部86z)の開口する向きが、カートリッジBの装着方向における下流側に向く傾いた姿勢で、本体側係合部14と係合する位置まで移動する。ここで、カップリング部材86は、軸受部材76の円筒部76dによっておおわれた状態になっている。これにより、カップリング部材86は、カートリッジBの挿入経路においていずれの装置本体Aの部品とも干渉することなく、この状態のままカートリッジBを、装着完了位置近くまで挿入し続けることができる。
As shown in FIG. 13, when the cartridge B is mounted on the apparatus main body A, the
図14に示すように、さらに、カートリッジBを図中矢印X2方向に挿入していくと、カートリッジBのバネ受部76eと、引込みバネ356の作用部356aが当接する。これにより、作用部356aが図中矢印H方向に移動するように引込みバネ356が弾性変形する。その後、カートリッジBは所定の位置(装着完了位置)に装着される(図15参照)。このとき、カートリッジBの軸受部材76の円筒部76dがガイド部材12の第一ガイド部12aに、軸受部材76の装着先端部76fがガイド部材12の装着終端部12cに当接する。同様に、カートリッジBのクリーニング枠体71の回転止めボス71cがガイド部材12の位置決め面12hに接触する。このようにして、装置本体Aに対してカートリッジBの位置が決まる。このとき、引込みバネ356の作用部356aは、カートリッジBの軸受部材76のバネ受部76eを図中矢印J方向に押圧しており、円筒部76dと第一ガイド部12aの当接、および装着先端部76fと装着終端部12cとの当接が確実に行われる。これにより、カートリッジBは、装置本体Aに対して正確に位置が決められる。また、カートリッジBが装置本体Aに装着されるに際には、前述したように、カップリング部材86と本体側係合部14とが係合し(図6参照)、カートリッジBの装着本体Aへの装着が完了される。
As shown in FIG. 14, when the cartridge B is further inserted in the direction of the arrow X2 in the figure, the
ここで、図16(a1)、(b1)に示すように、カートリッジBの装着が完了しても、カップリング部材86は、ねじりバネ91によって装着方向(X2方向)に傾斜(傾動)し続けようとする。このとき、繋ぎ部86gがカップリングガイド300bのガイド部300b2と当接し、カップリング部材86の傾斜(傾動)が規制される。この状態で本体側係合部14からカップリング部材86に回転力が伝達されると、図16(a2)、(b2)に示す状態となる。すなわち、回転力付与部14bから回転力受け部86e1、86e2に作用する偶力f1(図18(b)参照)および球面部14cと円錐部86fとの当接によって、本体側係合部14の回転軸線L3とカップリング部材86の軸線L2とが略一致する。そして、繋ぎ部86gとガイド部300b2との間に前述の隙間Sが生じ、カップリング部材86が安定して回転できるようになる。
Here, as shown in FIGS. 16A1 and 16B1, even when the mounting of the cartridge B is completed, the
本実施例ではカップリング部材86がねじりバネ91による傾斜(傾動)をカップリングガイド300bによって規制した。しかしながら、前述のようにカップリング部材86の傾斜(傾動)はねじりバネ91によるものには制限されない。例えば、自重によりカップリング部材86が傾斜する場合、カップリングガイド300bを重力方向下側に設ければよい。このように、カップリングガイド300bは、カートリッジBの装着時にカップリング部材86が傾斜(傾動)するのを制限する位置に設ければよい。
In this embodiment, the
(カップリング部材86本体側駆動部14が干渉する場合の動作の説明)
図17、図18を用いて、本発明の効果が最も現れやすい条件でのカップリング部材86が本体側係合部14と係合する様子を説明する。この条件とは即ち回転力付与部14bが装着方向X2と直交する方向に駆動軸14aから突出した位相であり、カップリング部材86の回転力受け部86e1、86e2が回転力付与部14bと対向する位相となる場合である(図17(a)参照)。
(Description of operation when the
The manner in which the
カートリッジBの装置本体Aへの装着時における本体側係合部14とカップリング部材86の係合の仕方は、両者の相対位置、具体的には、回転力付与部14bの位相と回転力受け部86e1、86e2の位相との相対関係によって変化する。具体的には、カートリッジB装着後、動力源であるモータ352からの駆動伝達が開始される前における本体側係合部14とカップリング部材86の係合態様は2種類取り得る。
When the cartridge B is attached to the apparatus main body A, the main body
1つは、図16(a1),(b1)に示したような係合状態(第1の係合状態)である。この係合状態となる場合の本体側係合部14とカップリング部材86の相対位置は、図16(a3)、(b3)に示したように、両者係合前の相対配置において回転力付与部14bと回転力受け部86e1、86e2とがねじれの位置関係となる相対位置である。すなわち、回転力付与部14bである駆動軸14aの両側面から回転軸線と直交する方向にそれぞれ突出する一対の突出部の配列方向と、回転力受け部86e1、86e2の配列方向と、が非平行な配置(第1の相対位置)となっている。この場合、装置本体Aの装着完了位置へ向かうカートリッジBのさらなる挿入によって本体側係合部14とカップリング部材86が当接すると、上記ねじれ関係を解消する相対移動を伴うカップリング部材86と本体側係合部14の相対移動が生じる。この相対移動によって、回転力付与部14bと回転力受け部86e1、86e2とが、回転軸線周りの周方向に互いに対向する係合状態(第1の係合状態)となる(図16(a1),(b1))。なお、この相対移動において、回転力受け部86e1、86e2は、当接した回転力付与部14bを、凹部86zの開口縁周りの周方向に対向する位置に引き込むような力を回転力付与部14bに対して作用させる。かかる効果を得る上で、上述したZ13>Z11の寸法関係が特に重要となる。
One is an engaged state (first engaged state) as shown in FIGS. 16 (a1) and 16 (b1). As shown in FIGS. 16 (a3) and 16 (b3), the relative position between the main body
2つ目は、図17、図18を用いて、以下で説明する係合状態(第2の係合状態)である。この係合状態となる場合の本体側係合部14とカップリング部材86の相対位置は、図17(a)、(e)に示す相対位置である。すなわち、両者係合前において回転力付与
部14bと回転力受け部86e1、86e2のそれぞれの配列方向が互いに略平行となる相対位置(第2の相対位置)である。この場合、装置本体Aの装着完了位置へ向かうカートリッジBのさらなる挿入によって本体側係合部14とカップリング部材86が当接する際、一対の回転力付与部14bと一対の回転力受け部86e1、86e2とがそれぞれ略同時に当接する。上記第1の相対位置においても両者が略同時に当接する場合もあるが、第2の相対位置では、本体側係合部14とカップリング部材86の他の部分での当接によって、第1の相対位置の場合よりも回転軸線方向において互いに浅い位置での当接となる。具体的には、本体側係合部14の駆動軸14aの先端部とカップリング部材86の凹部86zの開口縁との当接により、本体側係合部14とカップリング部材86とが回転軸線方向に互いに離間する相対移動が発生することで上記浅い位置での当接となる。この当接状態からのさらなる本体側係合部14とカップリング部材86の相対移動により、回転力受け部86e1、86e2は、当接した回転力付与部14bに対し上記周方向に対向する位置から外れる位置へ押しやる力を作用させるように形成されている。かかる効果を得る上で、上述したZ12<Z10の寸法関係が特に重要となる。その結果、カップリング部材86と本体側係合部14との係合状態は、回転力受け部86e1、86e2と回転力付与部14bとが上記周方向に対向しない第2の係合状態となる。なお、第2の係合状態となった場合、その後、本体側係合部14がモータ352の駆動力で回転することで、係合状態は第2の係合状態から第1の係合状態に変化する。詳細は以下で説明する。
The second is an engagement state (second engagement state) described below with reference to FIGS. 17 and 18. The relative positions of the main body
図17(a)〜(d)は、カートリッジBを装置本体Aへ装着する一連の動作の様子を回転軸L3(図11参照)方向に駆動側から見た様子を示す。図17(e)〜(h)は、それぞれ図17(a)〜(d)をF−F切断線で切断した断面図である。同様に、図18(a)〜(d)は、カートリッジBが装置本体Aに完全に装着された状態から、本体側係合部14が回転し、本体側係合部14とカップリング部材86が係合するまでの一連の動作の様子を示す。但し、説明の為カップリング部材86及び本体側係合部14は切断しないで示し、受け面86f、凹部86z及び凹部86zに侵入している駆動軸14aは実線で示す。
17A to 17D show a state of a series of operations for mounting the cartridge B to the apparatus main body A as viewed from the driving side in the direction of the rotation axis L3 (see FIG. 11). FIGS. 17E to 17H are cross-sectional views of FIGS. 17A to 17D taken along the line FF. Similarly, in FIGS. 18A to 18D, the main assembly
図17(e)に示すように、装着の最初の段階では、傾斜したカップリング部材86は本体側係合部14の駆動軸14aと接触することなく進入し、駆動軸先端14a1の一部が凹部86zに侵入する。さらにカップリング部材86が進入すると、回転力付与部14bと回転力受け部86e1、86e2が接触する(図17(f))。その後、回転力付与部14bがカップリング部材86を矢印X4方向に押し戻すと、端面86k1、86k2と駆動軸先端14a1が接触する(図17(g))。すると、端面86k1、86k2によって本体側係合部14全体が回転軸線L3方向に駆動側へ(矢印X5方向へ)次第に押し下げられる(図17(g))。このとき、回転力付与部14bと回転力受け部86e1、86e2も接触したままである。カートリッジBが装置本体Aに完全に装着されると、回転軸線L3と駆動力受け部材軸線L2が平行に近づく(図17(h))。すると、Z12<Z10(図1参照)であるため、本体側係合部14は、カップリング部材86の端面86k1、86k2及び回転力受け部86e1、86e2の両方と同時に接触する状態を維持することが不可能となる。結果、図17(h)に示すように、本体側係合部14と端面86k1、86k2は離れ、回転力付与部14bへ回転力受け部先端86e1、86e2が乗り上げた状態となる。ところで、本体側係合部14は、回転軸線L3方向に移動量gだけ移動可能である。装置本体A内部で本体側係合部14が別の部品と干渉して突っ張ることが無いようにするため、移動量gはZ14以上であることが望ましい。即ち、本体側係合部14が最も押し下げられるのは、本体側係合部14(の駆動軸先端14a1の端面)に端面86k1、86k2が乗り上げているときである。このときの移動量は、正規の位置を表す架空面86d(図1(a)参照)から端面86k1、86k2までの長さ(Z14)に等しい。但し、カップリング部材86や本体側係合部14などが回転軸線L3方向に遊びを持っている場合、この遊びの分だけ移動量gを減らすことができる。
As shown in FIG. 17E, at the initial stage of mounting, the
図17(h)に示すような回転力付与部14bへ回転力受け部先端86e1a、86e2aが乗りあがった状態から画像印字動作が始まる場合がある。この場合、本体側係合部14が回転すると、回転力付与部14bへ回転力受け部先端86e1a、86e2aが乗り上げた状態が解消されると同時に、球面部14cと受け面86fが当接(図18(a))する。最後に、回転力受け部86e1,86e2の接触面86e1b、86e2bと回転力付与部14bが接触し偶力f1が生まれると、前述の通り安定してカップリング部材86が回転する(図18(b))。
The image printing operation may start from the state where the rotational force receiving portion tips 86e1a and 86e2a get on the rotational
回転力受け部86e1、86e2の設置個数は、本実施例では2個としたが、前述のように回転力付与部14bが端面86k1、86k2に位置することができれば、適宜変更可能である。しかし、端面86k1、86k2に回転力付与部14bが入り込む必要があるため、回転力受け部86e1、86e2の設置個数を増やすことによって、回転力受け部自体の幅(図7(c)における円周方向の幅)を小さくする必要が生じる場合がある。このような場合は、本実施例のように、突起部を2個とすることが好ましい。
The number of installed rotational force receiving portions 86e1 and 86e2 is two in this embodiment, but can be appropriately changed as long as the rotational
<その他実施例>
本実施例ではドラム62、現像ローラ32及びトナー室29のすべてが一体となっておりドラム62端部に設けられたカップリング部材86によって装置本体Aから駆動を受けるカートリッジBに関して説明した。しかし本発明が適用可能な装置構成はこれに限定されるものではなく、ドラム62、現像ローラ32またはトナー室29のうち1つ乃至2つの要素からなるカートリッジBにおいても適用することができる。
<Other examples>
In this embodiment, the drum B, the developing
14…本体側係合部(駆動部材)、14a…駆動軸(回転軸部)、14a1…先端、14b…回転力付与部、63…感光ドラム(回転体)、86…カップリング部材(駆動力受け部材)、86a…自由端部、86b…孔部、86b1、86b2…回転力伝達部、86c…結合部、86c1…球形状、86d…架空面、86e1a、86e2a…回転力受け部先端、86e1a、86e2a…回転力受け部先端、86e1b、86e2b…接触面、86e1、86e2…回転力受け部、86f…受け面、86g…繋ぎ部、86k1、86k2…端面、86m…開口部、86n1、86n2…逃げ部、86p1、86p2…第一傾斜規制部、86q1、86q2…円弧面部、86z…凹部、352…モータ、A…装置本体、B…カートリッジ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
回転体と、
前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態で前記駆動部材と係合し、前記回転体を回転させるための駆動力を受ける駆動力受け部材と、
を備え、
前記駆動力受け部材は、前記カートリッジに回転可能かつその回転軸線を前記回転体の回転軸線に対して傾動可能で、前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態において前記回転軸部の先端が侵入する凹部と、前記凹部の開口縁周りの端面から突出する回転力受け部と、を有し、
前記カートリッジが前記装置本体に装着される際、前記駆動力受け部材の前記凹部の開口する向きが、前記回転軸部の回転軸線と直交する前記カートリッジの前記装置本体への装着方向における下流側に向く傾いた姿勢をとり、
前記カートリッジが前記装置本体に装着され、前記回転力付与部と前記回転力受け部が前記回転軸部の回転軸線周りの周方向に対向する係合状態において、前記駆動力が前記駆動部材から前記駆動力受け部材を介して前記回転体に伝達され、
前記駆動部材と前記駆動力受け部材の少なくとも一方は、前記回転軸部の回転軸線方向に移動可能で、
前記駆動力受け部材の回転軸線方向における前記端面から前記回転力受け部の先端までの長さは、前記回転軸部の回転軸線方向において、前記回転軸部の先端から前記回転力付与部までの長さよりも短いことを特徴とするカートリッジ。 An image forming apparatus comprising: a power source; and a driving member having a rotating shaft and a rotating force applying portion that protrudes in a direction perpendicular to the rotating axis of the rotating shaft from the rear end side of the rotating shaft. A cartridge that can be attached to the main body of the apparatus,
A rotating body,
A driving force receiving member that engages with the driving member in a state in which the cartridge is mounted on the apparatus main body and receives a driving force for rotating the rotating body;
With
The driving force receiving member is rotatable with respect to the cartridge and its rotation axis is tiltable with respect to the rotation axis of the rotating body, and the tip of the rotation shaft portion enters when the cartridge is mounted on the apparatus main body. And a rotational force receiving portion projecting from an end surface around the opening edge of the concave portion,
When the cartridge is mounted on the apparatus main body, the opening direction of the recess of the driving force receiving member is on the downstream side in the mounting direction of the cartridge to the apparatus main body, which is orthogonal to the rotation axis of the rotation shaft section. Take a leaning posture,
In the engaged state where the cartridge is mounted on the apparatus main body and the rotational force applying portion and the rotational force receiving portion are opposed to each other in the circumferential direction around the rotational axis of the rotational shaft portion, the driving force is applied from the driving member to the device body. Transmitted to the rotating body via a driving force receiving member,
At least one of the driving member and the driving force receiving member is movable in the rotation axis direction of the rotation shaft portion,
The length from the end surface of the driving force receiving member in the rotational axis direction to the tip of the rotational force receiving portion is from the tip of the rotational shaft portion to the rotational force applying portion in the rotational axis direction of the rotational shaft portion. A cartridge characterized by being shorter than the length.
前記回転軸部の回転軸線方向において、前記係合状態において前記凹部に侵入した前記回転軸部の先端の位置から前記回転力受け部の先端までの長さよりも、前記回転軸部の先端から前記回転力付与部の前記円周面の中心軸までの長さの方が短いことを特徴とする請求項1に記載のカートリッジ。 The rotational force applying portion is a protruding portion having a circumferential surface,
In the rotation axis direction of the rotation shaft portion, the length from the tip of the rotation shaft portion to the tip of the rotation force receiving portion is longer than the length from the position of the tip of the rotation shaft portion that has entered the recess in the engaged state. The cartridge according to claim 1, wherein a length of the rotational force applying portion to the central axis of the circumferential surface is shorter.
前記カートリッジが前記装置本体に装着され、かつ前記駆動部材に前記動力源から前記駆動力が伝達されていない状態において、前記回転体と前記回転軸部と前記駆動力受け部材のそれぞれの回転軸線が互いに平行になり、かつ前記駆動部材と前記駆動力受け部材とが前記第1の係合状態のときよりも前記回転軸線方向に離間して前記回転力付与部と前記回転力受け部が前記周方向に対向しない第2の係合状態を取り得るように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のカートリッジ。 In the state where the engagement state is the first engagement state, the cartridge is mounted on the apparatus main body, and the driving force is not transmitted from the power source to the driving member, the rotating body and the rotating shaft portion And the driving force receiving member are parallel to each other, and the driving member and the driving force receiving member are separated from each other in the direction of the rotating axis than in the first engagement state. 3. The cartridge according to claim 1, wherein the force applying portion and the rotational force receiving portion are configured to be in a second engagement state in which the force applying portion and the rotational force receiving portion do not face each other in the circumferential direction.
前記回転力受け部は、前記凹部の開口縁周りの端面上において前記駆動力受け部材の回
転軸線を中心に対称的に配置される一対の突出部であり、
前記カートリッジが前記装置本体に装着される際に、
前記回転力受け部と前記回転力付与部の相対位置が、一対の前記回転力付与部の配列方向と一対の前記回転力受け部の配列方向とが互いに非平行のねじれた関係となる第1の相対位置の場合には、その後の前記駆動部材と前記駆動力受け部材の相対移動によって、前記第1の係合状態となり、
前記回転力受け部と前記回転力付与部の相対位置が、一対の前記回転力付与部の配列方向と一対の前記回転力受け部の配列方向とが互い略平行となる第2の相対位置の場合には、その後の前記駆動部材と前記駆動力受け部材の相対移動によって、前記第2の係合状態となるように構成されていることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載のカートリッジ。 The rotational force applying portion is a pair of projecting portions that project from both side surfaces of the rotating shaft portion in a direction orthogonal to the rotating axis of the rotating shaft portion, respectively.
The rotational force receiving portion is a pair of projecting portions that are symmetrically disposed about the rotational axis of the driving force receiving member on the end surface around the opening edge of the recess,
When the cartridge is attached to the apparatus body,
The relative positions of the rotational force receiving portion and the rotational force applying portion are such that the arrangement direction of the pair of rotational force applying portions and the arrangement direction of the pair of rotational force receiving portions are in a non-parallel twisted relationship. The relative position of the drive member and the driving force receiving member thereafter, the first engagement state,
The relative position between the rotational force receiving portion and the rotational force applying portion is a second relative position where the arrangement direction of the pair of rotational force applying portions and the arrangement direction of the pair of rotational force receiving portions are substantially parallel to each other. In this case, the second engagement state is configured by the relative movement of the driving member and the driving force receiving member thereafter. Cartridge.
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