JP6324115B2 - インサートナット、該インサートナットを備える固定機構、該インサートナットあるいは該固定機構を備えるカートリッジ、該インサートナットあるいは該固定機構を備える用紙カセット - Google Patents
インサートナット、該インサートナットを備える固定機構、該インサートナットあるいは該固定機構を備えるカートリッジ、該インサートナットあるいは該固定機構を備える用紙カセット Download PDFInfo
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Description
[インサートナット]
本実施例のインサートナット1について、図を用いて説明する。本実施例のインサートナット1は、被締結部材56を介して締結するネジ57に用いられる。尚、本実施例では、インサートナット1に締結されるネジとしては、ツバ付きネジを例に説明するが、これに限定されない。本実施例のインサートナットは、画像形成装置等に用いられるインサートナットであり、所定の破断強度を得る為にM3以上(ネジ外径3mm以上)を用いている。
また、本実施例のネジは、市販されている日東精工社のRSタイト(登録商標)を用いている。これは、図8で示すように、座付ネジ(ツバ付ネジ)57のような皿状凹部65を有するツバ64を有している。このツバ64の直径及び皿形状は、ねじ締結時に十分な締結強度と緩みトルクを少なくする目的で形成されている。然るにツバの直径が小さい場合ではトルクが弱くなるので締結トルクが不十分である事や、緩みやすいネジになってしまう。また、ツバ64の直径が大きい場合、締結トルクは高くなるが、ネジの破断トルクを大きく超えてしまうので無駄になってしまう。座付ネジ57のような皿状凹部65を有するツバ64を有するネジの場合、ツバの外径は、ネジ外径の概ね2.5倍を有している。
本実施例のインサートナット1のトップ面2、フランジ3は、取り付けられるネジの軸線方向に対して略直角の平面としている。
本発明の特徴部分である、インサートナット1のフランジ3の外径について説明する。課題でも述べたように、インサートナット1のフランジ径が、ネジの座面に対して小さい場合、インサートナット1が樹脂基材から引き抜かれる力が強く作用してしまう。そこで、図8に示すように、本実施例では、被締結部材68と、ネジ57の接触部位58が、インサートナット1のフランジ外径近傍になるようにインサートナット1のフランジ3の外径が設定されている。また、接触部位58の直径以上にインサートナット1のフランジ径60を設定している。
従って、インサートナットのフランジ径は、インサートナットに挿入されるネジの呼び径に対して2.5×0.9=2.4倍以上であることが好ましく、より好ましくは2.5倍以上である。
ネジのフランジ64の皿状凹部65の辺縁部の接触部位58は薄板の被締結部材68を挟持するようにフランジ外周部16と合致する。従って、ローレット11、6等の係止手段にかかる荷重はネジ締結力が掛からない。
ここで、比較例について説明する。図4は、比較例のインサートナットを装着し使用状態にした平面図と断面図を示し、図5はその詳細断面図を示している。図6は比較例のインサートナットを装着し薄板に適用した断面図を示している。図7は、比較例のインサートナットを装着し薄板に適用した抜去状態の断面図を示している。
インサートナット1を樹脂部品に熱圧入により装着する方法の説明を行う。熱圧入とは、インサートナットを高温、つまり、相手樹脂が溶融するに至る温度に設定し、治工具により適度な付勢力を付与して、相手樹脂部品の穴部を熱によって溶融させながら挿入する方法である。すなわち、樹脂からなる基材に対し、熱を加えながら圧入する方法である。
次に、インサートナットの製造方法について、以下に説明を行う。
次に本実施例のインサートナットを適用した画像形成装置の説明を行う。
図15は、画像形成装置全体を示す略断面図であって、本実施例のインサートナットを用いたプロセスカートリッジと、用紙カセット、及びそれを備えた画像形成装置を説明する。
次に、画像形成装置の動作の概略を説明する。感光ドラム110は、図示しない駆動装置により矢印A方向に一定速度で回転する。帯電装置120により均一に帯電された感光ドラム110の表面には、露光装置130から記録すべき画像情報に基づいて変調されたレーザー光が投射され、画像潜像が形成される。感光ドラム110上の画像潜像は現像装置140の内部に装填されているトナーにより現像され、トナー像が形成される。
本実施例に係るプロセスカートリッジは、図15に示す電子写真方式の画像形成装置100の画像形成部をカートリッジ筺体に収め、装置から着脱可能に構成したものである。ここでは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色のプロセスカートリッジPa乃至Pdが転写ベルト160に対して並べて配置された中間転写方式を例に挙げている。各色のプロセスカートリッジは、感光体110a乃至110dを有する。また、プロセス手段である、帯電装置120a乃至120d、クリーナ装置150a乃至150d、現像装置140a乃至140dを備えている。なお、ここでは、現像装置まで含めた一体型カートリッジとしたが、感光体もしくは、任意のプロセス手段のいずれか1つを着脱可能にしたカートリッジであってもよい。例えば、現像装置を含まない形態のカートリッジでも構わない。
図20乃至図22は、本実施例のM4インサートナットを画像形成装置の用紙カセットに適用した場合を示している。
2 トップ面
3 フランジ、鍔(ツバ)
4 筒状部
5 雌ネジ
6 第1ローレット
6a 尾根部
6b 谷部
7 圧入ガイド、筒部
8 面取り
9 ローレット谷部、谷部R形状
10 ローレット山部
11 第2ローレット
14 ガイド斜面
15 裏面エッジ
16 フランジ外周部
17 ネジ誘導部、段差部(座グリ)
18 筒部
19 面取り
20 加熱ヒータ
21 セットガイド
22 溝部
24 装着穴
25 基材(樹脂部品)
26 R形状
27 逃げ形状
28 斜めローレット
29 不完全ネジ部
31 シート材、フレーム
32 第1工程
34 第2工程
35 第3工程
36 第4工程
37 第5工程
38 第6工程
39 座面
40 下穴
41 バーリング
43 溝
44 ローレット
45 座グリ部
46 リーマ加工
46 タップ加工
47 外形抜き
50 ピッチ寸法
51 チャンネルピッチ寸法
52 チャンネル幅寸法
53 幅寸法
54 下穴
55 樹脂基材
56 被締結部材
57 ネジ
58 接触部位
59 外径
60 鍔直径端部
61 凹部
62 ドライバー用十字穴
63 ボックスドライバー用形状
64 フランジ
65 皿状凹部
66 装着用穴
67 隙間
68 薄板の被締結部材
69 挟持箇所
70 直径差
71 段差寸法
72 抜去力
73 締結力
74 移動方向
100 プロセスカートリッジ
102 シャッタ
103 トナー補給口
104 上ハウジング
105 ギヤトレイン
106 現像ローラ軸
107 ドラム軸
108 カップリング
109 下ハウジング
110 感光ドラム
111 シール材
112 現像ローラ
113 スクリュウ
114 スクリュウ
115 Dブレード
116 帯電ローラ
117 回収トナースクリュウ
118 クリーニングブレード
133 S−Dギャップ
119 ネジ
120 ベアリング
121 ベアリング
122 Eリング
134 現像ローラ軸受支持部材
123、124 下穴
125 インサートナット
126 インサートナット
127、128 調整固定穴
130 マグネット
131 スリーブ
132 ネジ
140 用紙カセット
141 カセットオケ
142 右レール
143 左レール
144 前サイド規制板
145 奥サイド規制板
146 後端規制板
147 前カバー
148 右調整用ネジ
129 調整目盛
150 前カバーU字形溝
151 スプリングワッシャ
152 U溝被締結部
153 円筒状当接座面
154 ネジ用下穴
155 平ワッシャ
156 取付ネジ
157 インサートナット
158 ツバ部
Claims (12)
- 樹脂を含む基材の面に挿入されて前記基材に固定され、被固定部材を前記基材に固定するために呼び径が3mmのネジが締結されるインサートナットであって、
前記ネジが挿入可能な挿入口が形成されたフランジ部と、
前記フランジ部に対して前記インサートナットの前記基材への挿入方向下流側に配置され、前記基材に囲まれて接触する外周にローレット部が形成され、内周に前記挿入口から挿入される前記ネジの雄ねじが噛み合う雌ネジが形成された筒部と、を備え、
前記インサートナットは、前記フランジ部の前記挿入方向上流側の面が前記基材の面から露出するように前記基材に固定されており、
前記ネジの頭部には、前記フランジ部側に前記ネジの軸部を囲むように設けられて前記被固定部材に接触して当該被固定部材を前記フランジ部に向けて押圧する接触部位であって、前記ネジの軸部と前記ネジの頭部の境界部よりも前記ネジの挿入方向における前記ネジの先端側に位置した接触部位が設けられており、
前記フランジ部の径は、7.2mm以上、12mm以下の大きさであることを特徴とするインサートナット。 - 樹脂を含む基材の面に挿入されて前記基材に固定され、被固定部材を前記基材に固定するために呼び径が3mmのネジが締結されるインサートナットであって、
前記ネジが挿入可能な挿入口が形成されたフランジ部と、
前記フランジ部に対して前記インサートナットの前記基材への挿入方向下流側に配置され、前記基材に囲まれて接触する外周にローレット部が形成され、内周に前記挿入口から挿入される前記ネジの雄ねじが噛み合う雌ネジが形成された筒部と、を備え、
前記インサートナットは、前記フランジ部の前記挿入方向上流側の面が前記基材の面から露出するように前記基材に固定されており、
前記ネジの頭部には、前記フランジ部側に前記ネジの軸部を囲むように設けられて前記被固定部材に接触して当該被固定部材を前記フランジ部に向けて押圧する接触部位であって、前記ネジの軸部と前記ネジの頭部の境界部よりも前記ネジの挿入方向における前記ネジの先端側に位置した接触部位が設けられており、
前記フランジ部の径は、前記接触部位の径以上、12mm以下の大きさであることを特徴とするインサートナット。 - 樹脂を含む基材の面に挿入されて前記基材に固定され、被固定部材を前記基材に固定するために呼び径が4mmのネジが締結されるインサートナットであって、
前記ネジが挿入可能な挿入口が形成されたフランジ部と、
前記フランジ部に対して前記インサートナットの前記基材への挿入方向下流側に配置され、前記基材に囲まれて接触する外周にローレット部が形成され、内周に前記挿入口から挿入される前記ネジの雄ねじが噛み合う雌ネジが形成された筒部と、を備え、
前記インサートナットは、前記フランジ部の前記挿入方向上流側の面が前記基材の面から露出するように前記基材に固定されており、
前記ネジの頭部には、前記フランジ部側に前記ネジの軸部を囲むように設けられて前記被固定部材に接触して当該被固定部材を前記フランジ部に向けて押圧する接触部位であって、前記ネジの軸部と前記ネジの頭部の境界部よりも前記ネジの挿入方向における前記ネジの先端側に位置した接触部位が設けられており、
前記フランジ部の径は、8.8mm以上、16mm以下の大きさであることを特徴とするインサートナット。 - 樹脂を含む基材の面に挿入されて前記基材に固定され、被固定部材を前記基材に固定するために呼び径が4mmのネジが締結されるインサートナットであって、
前記ネジが挿入可能な挿入口が形成されたフランジ部と、
前記フランジ部に対して前記インサートナットの前記基材への挿入方向下流側に配置され、前記基材に囲まれて接触する外周にローレット部が形成され、内周に前記挿入口から挿入される前記ネジの雄ねじが噛み合う雌ネジが形成された筒部と、を備え、
前記インサートナットは、前記フランジ部の前記挿入方向上流側の面が前記基材の面から露出するように前記基材に固定されており、
前記ネジの頭部には、前記フランジ部側に前記ネジの軸部を囲むように設けられて前記被固定部材に接触して当該被固定部材を前記フランジ部に向けて押圧する接触部位であって、前記ネジの軸部と前記ネジの頭部の境界部よりも前記ネジの挿入方向における前記ネジの先端側に位置した接触部位が設けられており、
前記フランジ部の径は、前記接触部位の径以上、16mm以下の大きさであることを特徴とするインサートナット。 - 樹脂を含む基材と、
前記基材の面に挿入されて前記基材に固定されたインサートナットと、
前記基材に対して被固定部材を固定するために前記インサートナットに締結される、呼び径が3mmのネジと、を備え、
前記インサートナットは、
前記ネジが挿入可能な挿入口が形成されたフランジ部と、
前記フランジ部に対して前記インサートナットの前記基材への挿入方向下流側に配置され、前記基材に囲まれて接触する外周にローレット部が形成され、内周に前記挿入口から挿入される前記ネジが噛み合う雌ネジが形成された筒部と、を備え、
前記インサートナットは、前記フランジ部の前記挿入方向上流側の面が前記基材の面から露出するように前記基材に固定されており、
前記ネジの頭部には、前記フランジ部側に前記ネジの軸部を囲むように設けられて前記被固定部材に接触して当該被固定部材を前記フランジ部に向けて押圧する接触部位であって、前記ネジの軸部と前記ネジの頭部の境界部よりも前記ネジの挿入方向における前記ネジの先端側に突出した接触部位が設けられ、
前記フランジ部の径は、前記ネジの頭部の径の2.4倍以上、4倍以下の大きさであることを特徴とする固定機構。 - 樹脂を含む基材と、
前記基材の面に挿入されて前記基材に固定されたインサートナットと、
前記基材に対して被固定部材を固定するために前記インサートナットに締結される、呼び径が3mmのネジと、を備え、
前記インサートナットは、
前記ネジが挿入可能な挿入口が形成されたフランジ部と、
前記フランジ部に対して前記インサートナットの前記基材への挿入方向下流側に配置され、前記基材に囲まれて接触する外周にローレット部が形成され、内周に前記挿入口から挿入される前記ネジが噛み合う雌ネジが形成された筒部と、を備え、
前記インサートナットは、前記フランジ部の前記挿入方向上流側の面が前記基材の面から露出するように前記基材に固定されており、
前記ネジの頭部には、前記フランジ部側に前記ネジの軸部を囲むように設けられて前記被固定部材に接触して当該被固定部材を前記フランジ部に向けて押圧する接触部位であって、前記ネジの軸部と前記ネジの頭部の境界部よりも前記ネジの挿入方向における前記ネジの先端側に突出した接触部位が設けられ、
前記フランジ部の径は、前記接触部位の径以上、前記12mm以下の大きさであることを特徴とする固定機構。 - 樹脂を含む基材と、
前記基材の面に挿入されて前記基材に固定されたインサートナットと、
前記基材に対して被固定部材を固定するために前記インサートナットに締結される、呼び径が4mmのネジと、を備え、
前記インサートナットは、
前記ネジが挿入可能な挿入口が形成されたフランジ部と、
前記フランジ部に対して前記インサートナットの前記基材への挿入方向下流側に配置され、前記基材に囲まれて接触する外周にローレット部が形成され、内周に前記挿入口から挿入される前記ネジが噛み合う雌ネジが形成された筒部と、を備え、
前記インサートナットは、前記フランジ部の前記挿入方向上流側の面が前記基材の面から露出するように前記基材に固定されており、
前記ネジの頭部には、前記フランジ部側に前記ネジの軸部を囲むように設けられて前記被固定部材に接触して当該被固定部材を前記フランジ部に向けて押圧する接触部位であって、前記ネジの軸部と前記ネジの頭部の境界部よりも前記ネジの挿入方向における前記ネジの先端側に突出した接触部位が設けられ、
前記フランジ部の径は、前記ネジの頭部の径の2.2倍以上、4倍以下の大きさであることを特徴とする固定機構。 - 樹脂を含む基材と、
前記基材の面に挿入されて前記基材に固定されたインサートナットと、
前記基材に対して被固定部材を固定するために前記インサートナットに締結される、呼び径が4mmのネジと、を備え、
前記インサートナットは、
前記ネジが挿入可能な挿入口が形成されたフランジ部と、
前記フランジ部に対して前記インサートナットの前記基材への挿入方向下流側に配置され、前記基材に囲まれて接触する外周にローレット部が形成され、内周に前記挿入口から挿入される前記ネジが噛み合う雌ネジが形成された筒部と、を備え、
前記インサートナットは、前記フランジ部の前記挿入方向上流側の面が前記基材の面から露出するように前記基材に固定されており、
前記ネジの頭部には、前記フランジ部側に前記ネジの軸部を囲むように設けられて前記被固定部材に接触して当該被固定部材を前記フランジ部に向けて押圧する接触部位であって、前記ネジの軸部と前記ネジの頭部の境界部よりも前記ネジの挿入方向における前記ネジの先端側に突出した接触部位が設けられ、
前記フランジ部の径は、前記接触部位の径以上、前記16mm以下の大きさであることを特徴とする固定機構。 - 請求項1乃至4の何れか1項に記載のインサートナットを有し、画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、
感光ドラム表面にトナーを供給するためにトナーを担持する現像ローラと、前記現像ローラを回転可能に軸支する軸受と、前記軸受を支持する前記被固定部材としての支持部材と、前記基材としての枠体と、を含み、
前記支持部材には前記ネジの呼びが挿通される、前記ネジの挿入方向と垂直な平面方向における前記ネジの軸部の断面積よりも大きい貫通穴が形成されており、
前記支持部材は、前記貫通穴を通して前記インサートナットに締結された前記ネジの前記接触部位に押圧されることによって前記枠体に固定されていることを特徴とするカートリッジ。 - 請求項5乃至8の何れか1項に記載の固定機構を有し、画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、
感光ドラム表面にトナーを供給するためにトナーを担持する現像ローラと、前記現像ローラを回転可能に軸支する軸受と、前記軸受を支持する前記被固定部材としての支持部材と、前記基材としての枠体と、を含み、
前記支持部材には前記ネジの呼びが挿通される、前記ネジの挿入方向と垂直な平面方向における前記ネジの軸部の断面積よりも大きい貫通穴が形成されており、
前記支持部材は、前記貫通穴を通して前記インサートナットに締結された前記ネジの前記接触部位に押圧されることによって前記枠体に固定されていることを特徴とするカートリッジ。 - 請求項1乃至4の何れか1項に記載のインサートナットを有し、画像形成装置に取り付けられ、用紙を収納する用紙カセット。
- 請求項5乃至8の何れか1項に記載の固定機構を有し、画像形成装置に取り付けられ、用紙を収納する用紙カセット。
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