JP6147312B2 - カートリッジ、及び電子写真画像形成装置 - Google Patents
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駆動力を伝達する駆動伝達部を備え回転可能な駆動カップリング部材を有する電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッジであって、
前記駆動伝達部と当接した状態で前記駆動伝達部から前記駆動力を伝えられる被駆動伝達部を備え回転可能な被駆動カップリング部材を有し、
前記カートリッジは、前記装置本体から取り外される際に、前記装置本体に対して前記被駆動カップリング部材の回転軸線と直交する直交方向に移動可能であり、前記被駆動カップリング部材は、前記カートリッジの本体に対して前記被駆動カップリング部材の回転軸線に沿った軸線方向に移動可能であり、
前記駆動カップリング部材は駆動側当接部を有し、前記被駆動カップリング部材は前記駆動側当接部に当接可能な被駆動側当接部を有し、前記駆動側当接部及び前記被駆動側当接部の少なくとも一方は傾斜部を有しており、
前記装置本体から前記カートリッジが取り外される際に、前記駆動側当接部と前記被駆動側当接部とが当接した状態で前記カートリッジが前記直交方向に移動することにより、前記被駆動カップリング部材が、前記傾斜部を介して前記駆動カップリング部材から力を受けて前記カートリッジの本体に対して前記軸線方向に移動し、前記駆動カップリング部材から退避し、
前記被駆動カップリング部材の回転軸線と前記被駆動側当接部との間の距離は、前記被駆動カップリング部材の回転軸線と前記被駆動伝達部との間の距離以下であることを特徴とするカートリッジである。
駆動力を伝達する回転可能な駆動カップリング部材を有する電子写真画像形成装置本体と、前記装置本体に着脱可能であって前記駆動カップリング部材から前記駆動力を受ける回転可能な被駆動カップリング部材を有するカートリッジと、を有する電子写真画像形成装置において、
前記カートリッジは、前記装置本体から取り外される際に、前記装置本体に対して前記被駆動カップリング部材の回転軸線と直交する直交方向に移動可能であり、前記被駆動カップリング部材は、前記カートリッジの本体に対して前記被駆動カップリング部材の回転軸線に沿った軸線方向に移動可能であり、
前記駆動カップリング部材は駆動側当接部を有し、前記被駆動カップリング部材は前記駆動側当接部に当接可能な被駆動側当接部を有し、前記駆動側当接部及び前記被駆動側当接部の少なくとも一方は傾斜部を有しており、
前記装置本体から前記カートリッジが取り外される際に、前記駆動側当接部と前記被駆動側当接部とが当接した状態で前記カートリッジが前記直交方向に移動することにより、前記被駆動カップリング部材が、前記傾斜部を介して前記駆動カップリング部材から力を受けて前記カートリッジの本体に対して前記軸線方向に移動し、前記駆動カップリング部材から退避し、
前記被駆動カップリング部材の回転軸線と前記被駆動側当接部との間の距離は、前記被駆動カップリング部材の回転軸線と前記被駆動伝達部との間の距離以下であることを特徴とする電子写真画像形成装置である。
以下、図1乃至図47を用いて本発明を適用した実施例について説明する。
まず、本発明を適用できるカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置(レーザービームプリンター)について図1を用いて説明する。
そしてこの記録媒体2を排出ローラ対3gで搬送し、排出部6へと排出する。
以下、本発明を適用できるカートリッジについて説明する。
図2に示すように、カートリッジBは、感光層を有する電子写真感光体である感光体ドラム10を有する。この感光体ドラム10の表面を、感光体ドラム10に当接し従動回転する帯電ローラ11によって一様に帯電する。この帯電した感光体ドラム10に対して、光学系1からのレーザー光Lを露光開口部12を介して露光して静電潜像を形成する。この潜像を現像手段13によって現像するように構成している。
第一枠体ユニット18は、図3に示すように、トナー収納容器13aと現像容器13fとで構成されており、現像容器13fには、現像ローラ13d、現像ローラ13dの両端部にスペーサ−コロ13k、現像ブレード13e等の部材が設けられている。
また、第一枠体ユニット18の一端には、回動穴15aが、他端には回動穴15b備えられている。
また、第二枠体ユニット19の一端には、固定穴23aが、他端には固定穴23bが設けられている。
クリーニング枠体21には、取っ手Tが設けられている。
また、第二枠体ユニット19と第一枠体ユニット18の間に設けられた付勢バネ30によって、現像ローラ13dは感光体ドラム10に対して、スペーサーコロ13kを介して一定のクリアランスを保ちつつ、付勢当接している。
図7、図8でカップリングユニットU2の説明をする。
図7(a)はカップリングユニットU2の斜視図。図7(b)は、図7(a)に示すS1−S1断面図である。また、図8(a)、(b)はカップリングユニットU2の分解斜視図である。
図に示すようにハウジング200の中に被駆動カップリング部材220が組み込まれ、被駆動カップリング部材220の摺動軸220aがハウジング200の軸受部200dに、同軸にかつ軸線方向に移動可能に支持される。同様に、被駆動カップリング部材220の駆動溝220b、220cがそれぞれ、ハウジング200の駆動リブ201a、201bに軸線方向に移動可能に支持される。この駆動溝220b、220cと駆動リブ201a、201bの支持により、ハウジング200内で、被駆動カップリング部材220は周方向の位置が決まる。
次に、図9を用いて、電子写真感光体ドラムユニット(以下、ドラムユニットと称す)の構成について説明する。図9(a)はドラムユニットU1の斜視図であり、図9(b)は分解斜視図である。
尚、200cはギアであって、カップリングユニットU2が装置本体Aから受けた回転力を現像ローラ13d(図2参照)に伝達するものである。
ドラムフランジ150は、ドラムユニットU1の駆動側と反対側(以下、非駆動側と称す)に設けられている。
ドラムユニットU1は、第一枠体ユニット18に固定されている。
このように、ドラムユニットU1は、第一枠体ユニット18に回転可能に支持されている。
カートリッジBを装置本体Aに取り付ける場合には、図11に示すように、本体カバー8をヒンジ8aを中心にして上方へ開き、駆動軸と交差する交差方向(駆動軸と実質的に直交する直交方向)、図示矢印Xの方向にカートリッジBを挿入する。図12(a)に示すように、装置本体Aの駆動側には駆動側本体ガイド部材40に、上ガイド溝40aと、下ガイド溝40bが設けられている。また、非駆動側には、図12(b)に示すように非駆動側本体ガイド部材45に、上ガイド溝45aと、下ガイド溝45bが設けられている。
カートリッジBを装置本体Aに取り付け、取り外しするときのカップリングユニットU2の動作を説明する。
図に示すように、駆動カップリング部260の駆動伝達部262と、被駆動カップリング部材220の被駆動伝達部222は駆動伝達軸線に対して傾斜している。
なお、この実施の例では、駆動伝達部262と被駆動伝達部222の両方が傾斜している例を説明したが、どちらか一方の伝達部が傾斜して、駆動伝達軸線方向分力Faがカップリング同士を引き合う向きに作用すれば、同様の効果を得られる。
装置本体AからカートリッジBを引き抜き始めると、図27(a)に示すように、駆動カップリング部260の回転軸線と、被駆動カップリング部材220の回転軸線がずれてゆく。図中矢印NはカートリッジBの取り出し方向、すなわち、被駆動カップリング部材220の移動方向を示す。そして、図27(b)に示すように、駆動カップリング部260の駆動側当接部300と、被駆動カップリング部材220の被駆動側当接部320が接触する。すると、接触部に発生した力Fbの駆動伝達軸線方向分力Fcが作用する。即ち、被駆動側当接部320が駆動側当接部300から力を受ける。そのため、被駆動カップリング部材220は、カートリッジBの本体に対して、図中矢印Lで示す方向(被駆動カップリング部材220の軸線方向)に退避する。さらにカートリッジBを引き抜くと、被駆動側当接部320が駆動側当接部300を完全に通過し、図27(c)のように、両カップリングの係合が解除される。図27においては、駆動側当接部300を傾斜させているが、両カップリングの係合を解除するためには、駆動側当接部300及び被駆動側当接部320の少なくとも一方が傾斜していればよい。
Lb>=La(LbがLa以上)となるように構成することで、確実にカップリングの係合を解除することができる。(図33(b))
さらに、図34に示すように、駆動カップリング部260の駆動伝達部262を形成する突起266は、駆動側当接部300の先端部301より突出しないように構成している。同様に、被駆動カップリング部材220の被駆動伝達部222を形成する突起226は、被駆動側当接部320の先端部321より突出しないように構成している。こうすることで、カップリングの係合解除した後も、両カップリングが干渉せずカートリッジBを取り出すことができる。
この構成では、当接部同士の当接が安定して行なわれるため、より円滑にカップリングの係合解除できる。
次に、本発明に基づく、別の実施の例について説明する。
駆動側当接部300以外の構成は、実施例1と同様であるため、重複する説明は省略し、実施例1と同一機能を有する部材は同一符号を記す。
本実施例では、駆動カップリング部260と、被駆動カップリング部材220の長手方向の位置を決める別の構成を説明する。
次に、本発明に基づく、別の実施の例について説明する。
本実施の例では、駆動伝達部が3箇所ある構成を説明する。
なお、駆動伝達部以外の構成は、実施例1と同様である。そのため、重複する説明は省略し、実施例1と同一機能を有する部材は同一符号を記す。
さらに、本発明に基づく、別の実施の例について説明する。
なお、本実施例は、被駆動側当接部300(傾斜部)と駆動側当接部320と駆動伝達部以外の構成は実施例1と同様、また、駆動伝達部の構成は実施例3と同様である。そのため、それぞれの実施例と重複する説明は省略し、実施例1および実施例3と同一機能を有する部材は同一符号を記す。
B カートリッジ
F 駆動伝達力
Fa 駆動伝達軸線方向分力
Fb 力
Fc 駆動伝達軸線方向分力
F1 力
F2 力
F3 力
F4 合力
L レーザー光
P 接触部
Q 接触部
T 取っ手
U1 ドラムユニット
U2 カップリングユニット
1 光学系
2 記録媒体
3a 給紙トレイ
3b リフトアッププレート
3c 搬送ローラ
3d 分離バット
3e レジストローラ対
3f 搬送ガイド
3g 排出ローラ対
4 転写ローラ
5 定着手段
5a 駆動ローラ
5b ヒータ
5c 定着ローラ
6 排出部
7 カートリッジ設置部
8 本体カバー
8a ヒンジ
9 ピン
10 感光体ドラム
10a ドラムシリンダー
10a1,2 開口部
10b 感光層
11 帯電ローラ
12 露光開口部
13 現像手段
13a トナー収納容器
13b トナー送り部材
13c 固定磁石
13d 現像ローラ
13e 現像ブレード
13f 現像容器
13g 開口部
13k スペーサーコロ
15a,b 回動穴
18 第一枠体ユニット
19 第二枠体ユニット
20 クリーニング手段
20a クリーニングブレード
21 クリーニング枠体
22 スクイシート
21a 除去トナー収納部
23a,b 固定穴
24 ドラム軸受
24a 軸受部
25 軸穴
26 ビス
30 付勢バネ
31 駆動側位置決めボス
32 回転止めボス
33 非駆動側位置決めボス
34 ガイドボス
40 駆動側本体ガイド部材
40a 上ガイド溝
40b 下ガイド溝
40a1 本体位置決め部
40b1 回転位置規制部
40b2 回転位置規制面
41 傾斜部材
41a 上流部
41b 下流部
41c 傾斜面
42 本体側板
45 非駆動側ガイド部材
45a 上ガイド溝
45a1 本体位置決め部
45b 下ガイド溝
45b1 受け凹部
150 ドラムフランジ
150a、 軸受部
150b ドラム嵌合部
151 アース板
151a 接点部
151b1,2 ドラム接点部
154 ドラムアース軸
200 ハウジング
200a 摺動軸
200b ドラム嵌合部
200c ギア
200d 軸受部
200e 突き当て部
201a,b 駆動リブ
202a,b 係合穴
210 ふた部材
210a,b ツメ部
210a1 先端部
210b1 先端部
215 カップリング付勢バネ
220 被駆動カップリング部材
220a 摺動軸
220b,c 駆動溝
220d 突き当て部
221 長手当接部
222 被駆動伝達部
224a 突起の面
226 突起
250 駆動カップリング部材
251 カップリングギア
252 軸受部材
253 傾斜面
260 駆動カップリング部
261 先端部
262 駆動伝達部
264 長手当接部
265a 突起の面
266 突起
300 駆動側当接部
300a 傾斜部
300b 他の傾斜部
301 先端部
320 被駆動側当接部
321 先端部
Claims (20)
- 駆動力を伝達する駆動伝達部を備え回転可能な駆動カップリング部材を有する電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッジであって、
前記駆動伝達部と当接した状態で前記駆動伝達部から前記駆動力を伝えられる被駆動伝達部を備え回転可能な被駆動カップリング部材を有し、
前記カートリッジは、前記装置本体から取り外される際に、前記装置本体に対して前記被駆動カップリング部材の回転軸線と直交する直交方向に移動可能であり、前記被駆動カップリング部材は、前記カートリッジの本体に対して前記被駆動カップリング部材の回転軸線に沿った軸線方向に移動可能であり、
前記駆動カップリング部材は駆動側当接部を有し、前記被駆動カップリング部材は前記駆動側当接部に当接可能な被駆動側当接部を有し、前記駆動側当接部及び前記被駆動側当接部の少なくとも一方は傾斜部を有しており、
前記装置本体から前記カートリッジが取り外される際に、前記駆動側当接部と前記被駆動側当接部とが当接した状態で前記カートリッジが前記直交方向に移動することにより、前記被駆動カップリング部材が、前記傾斜部を介して前記駆動カップリング部材から力を受けて前記カートリッジの本体に対して前記軸線方向に移動し、前記駆動カップリング部材から退避し、
前記被駆動カップリング部材の回転軸線と前記被駆動側当接部との間の距離は、前記被駆動カップリング部材の回転軸線と前記被駆動伝達部との間の距離以下であることを特徴とするカートリッジ。 - 前記駆動カップリング部材の回転軸線と前記駆動側当接部との間の距離は、前記駆動カップリング部材の回転軸線と前記駆動伝達部との間の距離以下であることを特徴とする請求項1に記載のカートリッジ。
- 前記駆動伝達部と前記被駆動伝達部の少なくとも一方は、前記駆動カップリング部材から前記被駆動カップリング部材に前記駆動力を伝達している時に前記駆動カップリング部材と前記被駆動カップリング部材とが互いに引き合う方向の力が作用するように、傾斜していることを特徴とする請求項1又は2に記載のカートリッジ。
- 前記駆動カップリング部材が前記被駆動カップリング部材に前記駆動力を伝達している時に、前記駆動カップリング部材と前記被駆動カップリング部材とが互いに引き合うことにより、前記駆動側当接部と前記被駆動側当接部とが当接して、前記被駆動カップリング部材が前記駆動カップリング部材に位置決めされていることを特徴とする請求項3に記載のカートリッジ。
- 前記駆動カップリング部材から前記被駆動カップリング部材に前記駆動力を伝達するとき、前記駆動カップリング部材と前記被駆動カップリング部材の回転軸線を合致させる力が作用するように、前記駆動伝達部と前記被駆動伝達部とが構成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のカートリッジ。
- 前記装置本体から前記カートリッジが取り外される際に、前記駆動伝達部と前記被駆動伝達部との間に力が発生することにより、前記駆動カップリング部材及び/又は前記被駆動カップリング部材が回転することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のカートリッジ。
- 前記装置本体から前記カートリッジが取り外される際に、前記被駆動カップリング部材が、前記軸線方向に前記駆動カップリング部材から退避する距離をLbとし、
前記駆動カップリング部材が前記被駆動カップリングに前記駆動力を伝達している時に、前記駆動伝達部を形成する突起と前記被駆動伝達部を形成する突起とが対向している前記軸線方向の距離をLaとし、
LbはLa以上であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のカートリッジ。 - 前記被駆動伝達部を形成する突起は、前記軸線方向において、前記被駆動側当接部より突出しない、かつ、前記駆動伝達部を形成する突起は、前記軸線方向において、前記駆動側当接部より突出しないことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のカートリッジ。
- 前記装置本体から前記カートリッジを取り出す際であって、前記カートリッジを前記駆動伝達部から前記被駆動伝達部が力を受けることにより前記被駆動カップリング部材が回転する際に、
前記被駆動カップリング部材が前記駆動カップリング部材から退避しない場合に、前記被駆動カップリング部材の回転軸線が前記直交方向へ移動可能な距離をαとし、前記被駆動カップリング部材が前記駆動カップリング部材から退避することで、前記駆動伝達部を形成する突起が前記被駆動伝達部を形成する突起から離れることが可能になるまでに、前記被駆動カップリング部材の回転軸線が前記直交方向へ移動する距離をβとし、
αはβ以上であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のカートリッジ。 - 前記駆動カップリング部材は他の駆動側当接部を有し、前記被駆動カップリング部材は前記他の駆動側当接部に当接可能な他の被駆動側当接部を有し、前記他の駆動側当接部及び前記他の被駆動側当接部の少なくとも一方は他の傾斜部を有しており、
前記装置本体に前記カートリッジが取り付けられる際に、前記他の駆動側当接部と前記他の被駆動側当接部とが当接した状態で前記カートリッジが前記直交方向に移動することにより前記他の被駆動側当接部が前記他の傾斜部を介して前記他の駆動側当接部より力を受けて、前記被駆動カップリング部材が、前記カートリッジの本体に対して前記軸線方向に移動して、前記駆動カップリング部材から退避し、前記被駆動カップリング部材の回転軸線が前記駆動カップリング部材の回転軸線と略同一直線上へ移動することを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のカートリッジ。 - 駆動力を伝達する回転可能な駆動カップリング部材を有する電子写真画像形成装置本体と、前記装置本体に着脱可能であって前記駆動カップリング部材から前記駆動力を受ける回転可能な被駆動カップリング部材を有するカートリッジと、を有する電子写真画像形成装置において、
前記カートリッジは、前記装置本体から取り外される際に、前記装置本体に対して前記被駆動カップリング部材の回転軸線と直交する直交方向に移動可能であり、前記被駆動カップリング部材は、前記カートリッジの本体に対して前記被駆動カップリング部材の回転軸線に沿った軸線方向に移動可能であり、
前記駆動カップリング部材は駆動側当接部を有し、前記被駆動カップリング部材は前記駆動側当接部に当接可能な被駆動側当接部を有し、前記駆動側当接部及び前記被駆動側当接部の少なくとも一方は傾斜部を有しており、
前記装置本体から前記カートリッジが取り外される際に、前記駆動側当接部と前記被駆動側当接部とが当接した状態で前記カートリッジが前記直交方向に移動することにより、前記被駆動カップリング部材が、前記傾斜部を介して前記駆動カップリング部材から力を受けて前記カートリッジの本体に対して前記軸線方向に移動し、前記駆動カップリング部材から退避し、
前記被駆動カップリング部材の回転軸線と前記被駆動側当接部との間の距離は、前記被駆動カップリング部材の回転軸線と前記被駆動伝達部との間の距離以下であることを特徴とする電子写真画像形成装置。 - 前記駆動カップリング部材の回転軸線と前記駆動側当接部との間の距離は、前記駆動カップリング部材の回転軸線と前記駆動伝達部との間の距離以下であることを特徴とする請求項11に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記駆動伝達部と前記被駆動伝達部の少なくとも一方は、前記駆動カップリング部材から前記被駆動カップリング部材に前記駆動力を伝達している時に前記駆動カップリング部材と前記被駆動カップリング部材とが互いに引き合う方向の力が作用するように、傾斜していることを特徴とする請求項11又は12に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記駆動カップリング部材が前記被駆動カップリング部材に前記駆動力を伝達している時に、前記駆動カップリング部材と前記被駆動カップリング部材とが互いに引き合うことにより、前記駆動側当接部と前記被駆動側当接部とが当接して、前記被駆動カップリング部材が前記駆動カップリング部材に位置決めされていることを特徴とする請求項13に記載の電子写真画像形成装置。
- 前記駆動カップリング部材から前記被駆動カップリング部材に前記駆動力を伝達するとき、前記駆動カップリング部材と前記被駆動カップリング部材の回転軸線を合致させる力が作用するように、前記駆動伝達部と前記被駆動伝達部とが構成されていることを特徴とする請求項11乃至14のいずれかに記載の電子写真画像形成装置。
- 前記装置本体から前記カートリッジが取り外される際に、前記駆動伝達部と前記被駆動伝達部との間に力が発生することにより、前記駆動カップリング部材及び/又は前記被駆動カップリング部材が回転することを特徴とする請求項11乃至15のいずれかに記載の電子写真画像形成装置。
- 前記装置本体から前記カートリッジが取り外される際に、前記被駆動カップリング部材が、前記軸線方向に前記駆動カップリング部材から退避する距離をLbとし、
前記駆動カップリング部材が前記被駆動カップリングに前記駆動力を伝達している時に、前記駆動伝達部を形成する突起と前記被駆動伝達部を形成する突起とが対向している前記軸線方向の距離をLaとし、
LbはLa以上であることを特徴とする請求項11乃至16のいずれかに記載の電子写真画像形成装置。 - 前記被駆動伝達部を形成する突起は、前記軸線方向において、前記被駆動側当接部より突出しない、かつ、前記駆動伝達部を形成する突起は、前記軸線方向において、前記駆動側当接部より突出しないことを特徴とする請求項11乃至17のいずれかに記載の電子写真画像形成装置。
- 前記装置本体から前記カートリッジを取り出す際であって、前記カートリッジを前記駆動伝達部から前記被駆動伝達部が力を受けることにより前記被駆動カップリング部材が回転する際に、
前記被駆動カップリング部材が前記駆動カップリング部材から退避しない場合に、前記被駆動カップリング部材の回転軸線が前記直交方向へ移動可能な距離をαとし、前記被駆動カップリング部材が前記駆動カップリング部材から退避することで、前記駆動伝達部を形成する突起が前記被駆動伝達部を形成する突起から離れることが可能になるまでに、前記被駆動カップリング部材の回転軸線が前記直交方向へ移動する距離をβとし、
αはβ以上であることを特徴とする請求項11乃至18のいずれかに記載の電子写真画像形成装置。 - 前記駆動カップリング部材は他の駆動側当接部を有し、前記被駆動カップリング部材は前記他の駆動側当接部に当接可能な他の被駆動側当接部を有し、前記他の駆動側当接部及び前記他の被駆動側当接部の少なくとも一方は他の傾斜部を有しており、
前記装置本体に前記カートリッジが取り付けられる際に、前記他の駆動側当接部と前記他の被駆動側当接部とが当接した状態で前記カートリッジが前記直交方向に移動することにより前記他の被駆動側当接部が前記他の駆動側当接部より力を受けて、前記被駆動カップリング部材が、前記カートリッジの本体に対して前記軸線方向に移動して、前記駆動カップリング部材から退避し、前記被駆動カップリング部材の回転軸線が前記駆動カップリング部材の回転軸線と略同一直線上へ移動することを特徴とする請求項11乃至19のいずれかに記載の電子写真画像形成装置。
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