JP6673973B2 - 処理ボックス及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、静電気印刷技術をベースとした画像形成装置、特に当該装置に用いられる一つの処理ボックスに関する。

本発明は、処理ボックスに関する。当該処理ボックスは、静電気印刷技術をベースとした画像形成装置に装着することができる。当該画像形成装置は、レーザー画像形成装置、ＬＥＤ画像形成装置、複写機、ファックスのいずれか一つであってもよい。

静電気印刷技術をベースとした画像形成装置は、次のような動作プロセスを実行する。充填ユニットは感光ドラムの表面に必要な電荷を均等に充電する。必要な電荷を帯びた感光ドラムの表面は露出処理を行う静電潜像を形成する。現像ユニットは、現像剤を感光ドラムに送り、感光ドラム表面の静電潜像を現像する。印刷後、静電潜像にある現像剤は紙等の画像記録媒質に移される。清潔ユニットは感光ドラム表面にある印刷に使用されていない現像剤を除去し、感光ドラムが次の充電段階、即ち次の循環プロセスに入るための準備を行う。

中国特許２００９２０１２９２６０．３号公報 中国特許ＣＮ２０１０１０１３１３８６１号公報

上記の画像形成装置に一つの処理ボックスが使われる。該処理ボックスは一つのユニットとして、次に掲げる一つ或いは複数の要素から構成される。有機光伝導性ドラム等の感光ドラム、充填ユニット、清潔ユニット、現像ユニット等の感光ドラムに作用する一連のユニットである。
従来技術で使用されている処理ボックスには、二つのメインフレームが含まれる。第１メインフレームには、充電ローラー、清潔スクレーパーおよび感光ドラムがあり、第２メインフレームには、現像剤、永久磁石ローラーおよび永久磁石ローラー上の現像剤の厚さを調整するスクレーパーが収容されている。充電ローラーは充填ユニットとして、清潔スクレーパーは清潔ユニットとして、永久磁石ローラー、調節スクレーパー等は現像ユニットとして作用する。上記装置が設置されている第１メインフレームと第２メインフレームを、一つにして処理ボックスを形成する。専門スタッフを必要とせず最終顧客でも、処理ボックスを画像形成装置に装着・取り外すことができるため、最終顧客にとって保守しやすいものといえる。

一般的には処理ボックスの感光ドラムに動力受部が設置されている。当該動力受部は、画像形成装置の駆動機構と咬合して、感光ドラムを回転させている。だが感光ドラムは、処理ボックスと共に画像形成装置上に装着しなければならず、そのため処理ボックスを画像形成装置からスムーズに取り出せるよう、処理ボックスを画像形成装置から取り出す時に、動力受部と駆動機構との咬合も解消する必要がある。処理ボックスを画像形成装置に装着して印刷作業を行う際に、感光ドラムのスムーズな回転を確保する為に、動力受部を駆動機構と咬合させる必要がある。

特許文献１は、一種の弾性圧力装置付の処理ボックスを公開している。感光ドラムに弾性圧力装置が設置されているため、当該弾性圧力装置は、動力受力部のより安定的な駆動力の受け入れを促し、しかも当該感光ドラムの回転軸方向に当該動力受部の動作空間を確保することができる。これにより感光ドラムの回転軸方向において、動力受力用の一定の活動空間を確保し、動力受力部は駆動機構に対向して，トナーカートリッジが、感光ドラムの軸方向に垂直にして装着できるだけでなく、さらに動力受力部と感光ドラムとの間の同軸回転の伝動の安定性を高める。構造のシンプル化を実現することができる。また、動力受力部は感光ドラムの片側において装着及び取り外しができるため、感光ドラムのメンテナンスも便利になり、しかも感光ドラム本体をそのままで、画像形成装置の種類に応じて動力受力部だけ選択できるため、感光ドラムを交換する必要もなく、動力受力部だけを交換し、製造コストや使用コストを削減することもできる。しかし、弾性圧力装置により動力受力部は画像形成装置の駆動機構と咬合してから咬合が解消される時まで常に圧力を受けつづける、画像形成装置の内部空間が限られ、咬合開始時と咬合解消時に動力受力部を駆動機構と一直線に保つことはできない。そうなると、動力受力部と画像形成装置の駆動部は咬合開始時と咬合解消時に、必然的に摩擦損傷が増え、両者の咬合に支障をきたしてしまう。

本発明は、従来の処理ボックスにおける動力受部と画像形成装置の駆動機構との咬合時および咬合解消時に曲げ角度があると、摩擦損傷による両者の咬合への支障が起きやすいという技術的課題を解決できる処理ボックスを提供するものである。
処理ボックス殻体、処理ボックス殻体に内蔵された感光ドラム、感光ドラムと接続し、感光ドラムに動力を提供する動力受部、前記動力受部を感光ドラムの軸方向に伸縮させる即ち移動させる伸縮機構と伸縮機構の伸縮を制御する制御機構を含み、前記伸縮機構の伸縮を制御する制御機構からなる一種の処理ボックスである。
前記制御機構は、第１弾性部品と前記処理ボックス殻体の動力受部側にある押し棒を含み、前記押し棒は前記伸縮機構と接続し、前記第１ばねの一端が押し棒と接続し、他端が処理ボックス殻体と接続する。
前記押し棒の一端には開口があり、前記押し棒の開口付の片側には推出面と縮込面が設置されており、前記推出面と縮込面は、感光ドラムの軸方向において高度差即ち肉厚差を持ち、前記動力受部の上には前記推出面或いは縮込面によって支持される支持台が設置されている。
前記制御機構は、電磁弁と、電磁弁に電気を供給する電源と、前記電源を電磁弁に必要な電気に変換する電気回路を含む。前記電磁弁は、前記処理ボックス殻体に固定され、前記伸縮機構は前記電磁弁と協働するＡ芯と軸を含み、前記Ａ芯と軸は一体化したもので、前記動力受部は前記軸の一端に設置されており、前記Ａ芯の一端は感光ドラムと接続して感光ドラムに動力を伝達する。
前記電磁弁はシングルコイル電磁弁である。
前記制御機構は、一端が前記伸縮機構と接続し、他端が引っ張り力を受ける引っ張りコードを含み、前記引っ張りコードは処理ボックス殻体上に設置されている。
前記制御機構は、ダブルコイル型電磁弁と、電磁弁に電気を供給する電源と、前記電源を電磁弁に必要な電気に変換する電気回路を含む。前記電磁弁に、第１コイル、第２コイル、磁石が設置されている。前記電磁弁は、前記処理ボックス殻体上に固定されており、前記伸縮機構はさらに前記電磁弁と協働するＡ芯と軸を含む。前記Ａ芯と軸は一体化したもので、前記動力受部は前記軸の一端に設置されており、前記Ａ芯の一端は感光ドラムと接続して感光ドラムに動力を伝達する。
前記感光ドラムと前記処理ボックス殻体とは、スライドせず、前記伸縮機構の一端が感光ドラムと接続し、他端が前記動力受部と接続する。
前記感光ドラムは動力受部と常時接続し、前記伸縮機構の一端が処理ボックス殻体と、他端が感光ドラム或いは動力受部と接続する。
前記伸縮機構は、感光ドラムに設置されたガイド溝と動力受部に設置されたガイド棒を含み、前記ガイド棒は前記ガイド溝に沿ってスライドすることができる。
前記伸縮機構にさらに伝導部が、前記感光ドラムにさらに受力部が設置されており、前記動力受部と感光ドラムは前記伝導部と受力部との咬合を通じて動力を伝達する。
前記受力部は、複数設置されており、前記伝導部は前記受力部の間の鋼板の間に設置されている。
前記感光ドラム或いは動力受部は処理ボックス殻体の上で支持され、前記感光ドラムと動力受部は前記処理ボックス殻体に沿ってスライドすることができる。
前記処理ボックス殻体の上にはさらにシャフトピンと支柱が設けられ、前記感光ドラムの両端はそれぞれ処理ボックス殻体上のシャフトピンと支柱によって支持され、前記感光ドラムは前記シャフトピンと支柱と対応してスライドすることができる。前記伸縮機構は、第２弾性部品を含み、前記第２弾性部品は前記動力受部と感光ドラムとの間に設置されている。
前記伸縮機構は、第２弾性部品を含み、前記第２弾性部品は前記動力受部と処理ボックス殻体との間に設置されている。
前記第２弾性部品は一種の引張ばねである。
上記技術的手段を採用した場合、伸縮機構の伸縮を制御する制御機構を増設したため、動力受部が駆動機構と咬合開始時および咬合解消時に、制御機構で伸縮機構の伸縮を制御するだけで動力受部の伸縮を調整できるため、動力受部と駆動機構との咬合開始時および咬合解消時に、一直線の状態で行うことができ、折角の時の摩擦損失による両者の咬合への支障を防ぐことができる。従来の処理ボックスの動力受部と駆動機構が咬合開始時および咬合解消時に折角がある時に発生する摩擦損傷による両者への支障が起きやすいという技術的課題を解決した。
また、制御機構はさらに機械制御と電磁弁制御の両方を採用しており、必要に応じてより安全かつ安定した機械制御を採用したり、自動化の必要があれば電磁弁制御を採用することもできる。さらに多数の安定性の高い伸縮機構を用意しており、伸縮機構の安定性の大幅な向上を実現した。

本発明に係る実施例１の処理ボックスの斜視図である。 図１に示す処理ボックスを分解した時の状態を示す説明図である。 本発明に係る実施例１の感光ドラムと処理ボックス動力受部の接続機構の斜視図である。 本発明に係る実施例１の受力部間に鋼板がない時に、処理ボックスの動力受部と画像形成装置の駆動機構が咬合する過程において生じ得る限界位置１の斜視図である。 本発明に係る実施例１の受力部間に鋼板がない時に、処理ボックスの動力受部と画像形成装置の駆動機構が咬合する過程において生じ得る限界位置２の斜視図である。 図１に示す処理ボックスの動力受部と押し棒との間の作用を示す説明図であり、動力受部が縮込した状態である。 図１に示す処理ボックスの動力受部と押し棒との間の作用を示す説明図であり、動力受部が伸出した状態である。 押し棒が押さえつけられ、動力受部が伸出した状態にある図１に示す処理ボックスのＡ−Ａ断面図である。 押し棒が押さえつけられてなく、かつ動力受部が縮込した状態にある図１に示す処理ボックスのＡ−Ａ断面図である。 図１に示す処理ボックスの動力受部の斜視図である。 図１に示す処理ボックスの動力受部に押付機構を装着した後の立体図である。 図１に示す処理ボックスの感光ドラムに動力受部を装着していない時の斜視図である。 本発明に係る実施例２において押し棒が感光ドラムと動力受部の伸縮を駆動する状態を示す説明図である。 本発明に係る実施例２の感光ドラムの引張ばね端の部分拡大図である。 本発明に係る実施例３において電源を入れた状態の動力受部と駆動機構との接続状態を示す説明図である。 本発明に係る実施例３において電源をオフにした状態の動力受部と駆動機構との未接続状態を示す説明図である。 本発明に係る実施例３における一つの電気回路を示す説明図である。 本発明に係る実施例３における別の電気回路を示す説明図である。 本発明に係る実施例４において電源を入れた状態の動力受部と駆動機構との接続状態を示す説明図である。 本発明に係る実施例４において電源をオフにした状態の動力受部と駆動機構との未接続状態を示す説明図である。 本発明に係る実施例４における一つの電気回路を示す説明図である。 本発明に係る実施例５の断面図である。 本発明に係る実施例５の動力受部の斜視図である。 本発明に係る実施例６の感光ドラムの動力伝導機構を分解した状態を示す説明図である。 本発明に係る実施例６の感光ドラムの動力伝導機構の端蓋の斜視図である。 本発明に係る実施例６の感光ドラムの動力伝導機構の断面図である。 本発明に係る実施例６の感光ドラムの動力伝導機構における位置決めリングとガイドスリーブを分解した状態を示す説明図である。 本発明に係る実施例６の感光ドラムの動力伝導機構の動力受部と画像形成装置の駆動機構が咬合する前のトナーカートリッジ構造の部分断面図である。 本発明に係る実施例６の感光ドラムの動力伝導機構の動力受部と画像形成装置の駆動機構が咬合した後のトナーカートリッジ構造の部分断面図である。 本発明に係る実施例６の感光ドラムの動力伝導機構の感光ドラムのハブの斜視図である。 感光ドラムのハブに位置する、本発明に係る実施例６の感光ドラムの動力伝導機構の動力受部の斜視図である。

図１は、本発明の実施例で使用される処理ボックスの斜視図であり、図２は図１に示す処理ボックスを分解した状態を示す図である。図１，２に示すように、処理ボックス殻体１０の動力受部１２の位置する側に、押し棒１３と第１ばね１８があり、押し棒１３と第１ばね１８は一つの制御機構を構成する。押し棒１３は処理ボックス殻体１０のガイド溝１９の中に設置され、ガイド溝１９のＸ方向に沿って前後にスライドできる。第１ばね１８は、押し棒１３の支持面１３ａとガイド溝１９の支持面１９ａの間に、配置され、押し棒１３に弾性回復力を提供する。このため、処理ボックス１０が画像形成装置として使用される場合には、第１ばね１８の力により、押し棒１３の支持面１３ａは、支持面１９ａから離れる方向に付勢されている。押し棒１３の片側は外部からの力Ｆを受けると、第１ばね１８の力に打ち勝って、押し棒１３は、Ｘ矢印の方向に沿って動く。力Ｆが消えると、第１ばね１８の弾性回復力により、押し棒１３は、Ｘ矢印の方向とは反対方向に沿ってリセット動作を行う。

図６、７は、動力受部１２と押し棒１３との間の作用を示す図であり、図６に示す状態は、動力受部１２が縮んだ状態で、図７に示す状態は動力受部１２が伸びた状態である。図６、７に示すように、押し棒１３には推出面１３ａ及び縮込面１３ｂが配置されており、推出面１３ａと縮込面１３ｂは、それぞれ押し棒１３の縦方向即ちＸ方向、及び動力受部１２の軸方向即ちＹ方向に平行にずれて設置されている。推出面１３ａは縮込面１３ｂとＹ方向において高さに差（即ち厚みが異なる）がある。Ｘ方向においては、推出面１３ａは第１ばね１８側に位置し、Ｙ方向では縮込面１３ｂの方が薄い。推出面１３ａと縮込面１３ｂは、傾斜面１３ｃを介して相互に接続されている。図６に示すように、押し棒１３が押しつけられていない時は、縮込面１３ｂは、動力受部１２の軸（Ｙ）方向に動力受部１２の支持台１２ａを支持し、動力受部は縮込状態にある。図７に示すように、押し棒１３が力Ｆによって押しつけられると、押し棒１３はＸ方向に沿って動作し、傾斜面１３ｃの力で、動力受部１２の支持台１２ａが、縮込面１３ｂによって支持される状態から推出面１３ａによって支持される状態へ移行する。その移行過程において、動力受部１２がＹ方向に沿って伸び、画像形成装置の駆動機構２０（図４，５）と咬合する。力Ｆがなくなると、押し棒１３は再び図６に示す状態に戻る。

次に動力受部１２と画像形成装置の駆動機構２０との咬合の解消を通じて、処理ボックスをスムーズに画像形成装置から取り外せるように、力Ｆの削除と動力受部１２の縮込方法について説明する。

図８は、押し棒１３がＸ方向に押され、動力受部１２が伸出（突出）した状態における図１のＡ−Ａ断面図である。図９は、押し棒１３が押されていない即ち動力受部１２が縮込した状態における図１のＡ−Ａ断面図である。図１０は、処理ボックスの動力受部１２の斜視図である。図１１は、処理ボックスの動力受部１２に押付機構１２０を装着した状態の斜視図である。図８、図９に示すように、感光ドラム１１は、回転可能に処理ボックス殻体１０に支持されている。感光ドラム１１の一端（左側）のハブ１１ａは、シャフトピン１４によって支持され、他端（右側）のハブ１１ａは支柱１７によって支持されている。シャフトピン１４と支柱１７の支持により、感光ドラム１１は、処理ボックスの内部で自らの軸線を中心に回転し、その軸（Ｙ）方向に沿って移動できない。

図８、９に示すように、動力受部１２と感光ドラム１１のハブ１１ａの間には第２ばね１６が配置されている。即ち第２ばね１６は、ハブ１１ａと動力受部１２の押付機構１２０との間に設置され、動力受部１２に弾性回復力を提供し、動力受部１２をＹ方向とは反対方向に付勢している。処理ボックスを画像形成装置に装着する際には、押し棒１３は、力Ｆによって押しつけられ、動力受部１２は推出面１３ａによって支持され、動力受部１２が伸出（突出）した状態となり、第２ばね１６は、ハブ１１ａと押付機構１２０との端の間に圧縮された状態となる。処理ボックス１０を画像形成装置から取り外す際には、力Ｆは解消され、押し棒１３は第１ばね１８の作用でＸ矢印とは反対方向に沿ってリセット動作し（戻り）、推出面１３ａと支持台１２ａの接触が徐々に解消され、動力受部１２は第２ばね１６の弾力を受けて、支持台１２ａと縮込面１３ｂが接触し（図９参照）、縮込面１３ｂによって支持されるまで、矢印Ｙとは反対方向に沿って移動する。この時動力受部１２は、縮んだ状態となり、画像形成装置の駆動機構２０との咬合が解消される。

次に動力受部１２と感光ドラム１１との接続関係および伝動プロセスについて説明する。図１０、１１、１２、１３に示すように、動力受部１２には、伝導部１２ｂ、第１ガイド棒１２ｃ、第２ガイド棒１２ｄがある。伝導部１２ｂは第２ガイド棒１２ｄに設置されている。感光ドラム１１のハブ１１ａには、受力溝１１ｂ、第１ガイド溝１１ｃ、第２ガイド溝１１ｄ、鋼板１１ｅ、複数の受力部１１ｆが設置されている。第２ガイド溝１１ｄは受力部１１ｆの側壁に設けられ、伝導部１２ｂは受力部１１ｆと咬合するように、受力溝１１ｂに設置されている。動力受部１２と感光ドラム１１は、伝導部１１ｂを介して受力部１１ｆと動力を伝導する。動力受部１２が回転すると、伝導部１２ｂは受力部１１ｆと接触し、動力受部１２は、伝導部１２ｂを介して、動力を感光ドラム１１に伝導し、感光ドラム１１を回転させる。

図８、１０、１２に示すように、第１ガイド棒１２ｃは第１ガイド溝１１ｃに、第２ガイド棒１２ｄは第２ガイド溝１１ｄに設置され、第１ガイド棒１２ｃ、第２ガイド棒１２ｄは、第１ガイド溝１１ｃ、第２ガイド溝１１ｄに嵌まり、感光ドラム１１の軸方向（即ちＹ方向）に沿ってスライドすることができる。
第１ガイド棒１２ｃ、第２ガイド棒１２ｄ、第１ガイド溝１１ｃ、第２ガイド溝１１ｄ、伝導部１２ｂは、受力部１１ｆ、第２ばね１６と共に、感光ドラム１１の伸縮機構を構成する。

図４、５に示すように、感光ドラム１１に鋼板１１ｅがないと、動力受部１２と画像形成装置の駆動機構２０が咬合する際に、死角が発生する２つケースが生じる。図４、５に示すように、動力受部１２と駆動機構２０との咬合に死角が発生すると、動力受部１２は、感光ドラム１１の上で図に示す方向で回転できないために、動力受部１２が駆動機構２０と正常に咬合することができない。２つのケースはいずれも動力受部の正常な動作に支障をきたす。

図３に示すように、動力受部１２が感光ドラム１１に装着している時、伝導部１２ｂは、受力部１１ｆの間の鋼板１１ｅの間に設置される。動力受部１２と駆動機構２０とが咬合すると、伝導部１２ｂは、常に鋼板１１ｅの間に位置し、動力受部１２が駆動機構２０と咬合する時に死角が出ないようにしている。

本実施例の変形例を示す。第２ばね１６の一端が動力受部１２と接触し、他端が処理ボックス殻体１０と接触すると、動力受部１２は、第２ばね１６の弾力で駆動機構から離脱する。
実施例２

上記実施例１において、動力受部１２だけを押し棒１３の駆動によりその軸方向に伸縮させ、駆動機構２０と咬合させたり咬合を解消したりできる。本実施例における伸縮機構でも、動力受部１２と感光ドラム１１を一体化させ、動力受部１２が感光ドラム１１と共に伸縮する方式で、押し棒１３で、動力受部１２と駆動機構２０との咬合の形成と咬合の解消を制御する手段を採ることもできる。実施例１と同じ構造を持つ部分（制御機構等）については、説明を省略する。

伸縮機構の構造と動作プロセスを次に説明する。
図９に示すように、処理ボックス殻体１０には、シャフトピン１４と支柱１７が設けられており、感光ドラム１１の一端のハブ１１ａはシャフトピン１４によって支持され、他端のハブ１１ａは支柱１７によって支持され、感光ドラム１１は、動力受部１２と共に感光ドラム１１の軸線方向に沿って移動することができる。本実施例で使用された伸縮機構は、シャフトピン１４、支柱１７、感光ドラム１１の両端のハブ１１ａを含む。

図１３、１４に示すように、感光ドラム１１の一端に１つの頂板２１と１つの引張ばね２２があり、他端の動力受部１２は感光ドラムのハブ１１ａに固定され、頂板２１は処理ボックス殻体１０に固定されている。引張ばね２２の一端が頂板２１に固定され、他端が感光ドラム１１に固定されている。押し棒１３がＸ方向に沿って、動力受部１２がＹ方向に沿って移動すると、動力受部１２は、感光ドラム１１と共にＹ方向に伸出して、画像形成装置の駆動機構２０と咬合する。この時、感光ドラム１１の他端に位置する引張ばね２２は引っ張られた状態になり、押し棒１３がＸ方向に沿って反対方向に戻ると、動力受部１２は、感光ドラム１１と共に引張ばね２２の力でＹ方向に対し反対方向に沿って移動し、動力受部１２が画像形成装置の駆動機構２０から離脱する。

実施例３：
本実施例における実施例１、２と同じ伸縮機構の構造と動作プロセスについては説明を省略する。

本実施例では、動力受部１２の収縮は機械的な押し付け方法に限らず、電気的な手段で動力受部１２の収縮を制御することもできる。制御機構の具体的な仕組みは次のとおりである。

図１５に示すように、本実施例では、シングルコイル電磁弁４ｄで、接続部品１４ｄの従動側の動力受部５ｄと画像形成装置の駆動機構６ｄとの咬合と離脱を制御している。接続部品１４ｄの軸８ｄの一端に動力受部５ｄがあり、他端は電磁弁４ｄの中空筒を通って電磁弁４ｄを中心に左右に移動できる。電磁弁４ｄは処理ボックス殻体１９ｄに固定されているため、軸８ｄのスライドとは協働しない。金属製のＡ芯１７ｄの一端が軸８ｄと一体化しており、他端が感光ドラム１６ｄのギア端に設置された溝の中で往復運動（スライド）する。金属製のＡ芯の構造や形状に制限はなく、円盤状、十字状、ボール状等であっても構わない。要するに、金属製のＡ芯１７ｄが感光ドラム１６ｄのギア端のＡ芯の形状に合わせて設置された槽の中でスライドできるものであればよい。金属製のＡ芯１７ｄは、感光ドラム１６ｄに動力を伝動することができ、感光ドラム１６ｄと共に回転する。第２弾性部品１８ｄは、電磁弁４ｄとＡ芯の間に設置され、電磁弁４ｄの電気回路がオフになった後に、Ａ芯をリセットする弾性回復力を提供する。電磁弁４ｄは、コード７ｄを介して外部の電源と接続されている。

本実施例では、機械制御・電気制御を併用した方法で動力受部５ｄと画像形成装置の駆動機構６ｄとの咬合と離脱を制御する。図１７の制御電気回路図に示すように、電磁弁コイル電気回路に電源を入れると、電磁誘導によりインダクタンスコイルに磁場が発生し、金属製のＡ芯１７ｄに磁力をもたらし、当該磁力は第二弾性部品１８ｄの弾力に打ち勝ってＡ芯１７ｄを電磁弁に吸い寄せ、Ａ芯１７ｄは軸８ｄと共に左方向に移動し始め、軸８ｄが接続部品の従動側に固定された動力受部５ｄを押し出して、画像形成装置の駆動機構６ｄと接続して、回転力の伝導を実現する。電磁弁の電気回路をオフにすると、コイルに電気が流れなくなり磁場も発生しないため、金属製のＡ芯１７ｄを吸引する磁力も発生しない。図１６に示すように、金属製のＡ芯１７ｄは、第２弾性部品１８ｄの弾力で電磁弁から離れるように押されてスライドし、同時に接続部品１４ｄの軸８ｄで動力受部５ｄを引っ張って電磁弁方向にスライドし、動力受部５ｄが画像形成装置の駆動機構６ｄから離脱する。こうして、電磁弁電源のオンオフを制御することで、動力受部５ｄと駆動機構６ｄとのスムーズな咬合と離脱を実現することができる。

本実施例における、電磁弁の電源は画像形成装置に接続され、電磁弁の動作電圧と動作電流はいずれも低いため、電気回路に一つの減圧増流を実現できる変圧器を追加する必要がある。図１７に示すように、Ｖｃｃは画像形成装置と接続する電源で、Ｒ１は保護インピーダンスで、Ｒ２は電磁弁コイルのインピーダンスで、Ｌ１、Ｌ２はそれぞれ変圧器の一次コイルと二次コイルである。スィッチＳ１でこれらの電気回路のオンオフを制御することができる。

本実施例では、電磁弁に直流電気を流しても構わない。図１８に示すように、電気回路に一つの交流電気をろ過するインダクタンス素子Ｌ３を増設する必要がある。
本実施例における電気回路のスイッチＳ１は、電気回路の開閉を制御できるものであれば、一次コイル電気回路、二次コイル電気回路のどちらでも構わない。

実施例４：
上記実施例３は、シングルコイル電磁弁で動力受部の伸縮を制御するものであり、本発明の場合、ダブルコイル型電磁弁でも同じ効果を実現することができる。次に制御機構のもう一つの実施例について説明する。

図１９に示すように、本実施例では、ダブルコイル型電磁弁１５ｄを利用して、接続部品１４ｄの従動側にある動力受部５ｄと画像形成装置の駆動機構６ｄとの咬合と離脱を制御している。実施例３と同じ構造を持つ部分については説明は省略する。本実施例４と実施例３との違いは、本実施例４の電磁弁はダブルコイル型で、第１コイル９ｄと第２コイル１０ｄを採用し、２つのコイル９ｄ，１０ｄの間に１個の磁石１１ｄがある。磁石１１ｄは電磁弁に固定されており、この２つのコイル９ｄ，１０ｄと接触していない。本実施例４の電磁弁１５ｄと金属製のＡ芯との間に弾性部品を設置しない。本実施例４において、第１コイル９ｄと第２コイル１０ｄは、同時に動作せず、電気回路制御により任意の時に２つのコイル９ｄ，１０ｄのいずれか一つ或いは両方とも停止させることができる。どのような場合でも、２つのコイル９ｄ，１０ｄが同時に動作することはない。本実施例４におけるコイルは、いずれも瞬時電力仕様のもので、供電時間は３秒以下である。

図２１に示すように、電気回路において、単極双投スイッチで、第１コイル９ｄと第２コイル１０ｄのオンオフを制御する。第１コイル９がオンになると、電磁誘導によりコイルに磁場が発生し、その磁力により金属製のＡ芯１７ｄが電磁弁に吸い寄せられ、軸８ｄが接続部品の従動側に固定された動力受部５ｄを押し出し、駆動機構６ｄと咬合する。本実施例におけるコイルは瞬時電力仕様のものであるため、コイルに電気を送ると、第１コイル９ｄの金属製のＡ芯２を吸い寄せる力がなくなり、動力受部５ｄが画像形成装置の駆動機構６ｄと引き続き咬合を保てるよう、電磁弁に設置された磁石１１ｄが接続部品の軸８ｄを吸引し、動力受部５ｄと駆動機構６ｄとが咬合する位置に固定する。第２コイル１０ｄをオンした時も、同じように電磁誘導によりコイルに磁場が発生するが、第１コイル９ｄと第２コイル１０ｄの共用電源の陽極により、２つのコイル９ｄ，１０ｄの発生する磁場の方向が逆となるため、第２コイル１０ｄの発生する磁場による金属製のＡ芯１７ｄに対する磁力が接続部品をリセットさせてしまう。図２０に示すように、即ち金属製のＡ芯１７が電磁弁からスライドして電磁弁から離れ、駆動機構がスライドして電磁弁に吸い寄せられ、磁石１１ｄが再び軸８ｄを吸い付け、動力受部５ｄが画像形成装置の駆動機構６ｄから離脱する位置に固定させる。こうして、電磁弁の電気回路のオンオフを制御することで、動力受部５ｄと駆動機構６ｄとのスムーズな咬合と離脱を実現することができる。

本実施例における電磁弁の電力は、処理ボックスに増設された乾電池から供給される。図２１に示すように、Ｅは乾電池ユニットで、単極双投スイッチＳ２は、第１コイル９ｄと第２コイル１０ｄのオンをそれぞれ制御し、Ｒ３とＲ４は、それぞれ第１コイル９ｄと第２コイル１０ｄのインピーダンスである。

本実施例においては、オンした第２コイル１０ｄが金属製のＡ芯１７ｄを電磁弁方向に吸い寄せ、第１コイル９ｄがオンして反発力を発生し、金属製のＡ芯１７ｄを電磁弁から離すようにスライドさせる。つまりどんな時でも、第１コイル９ｄと第２コイル１０ｄのいずれか一つ或いは全ての動作の停止を確保できればよい。
実施例５：

本実施例で採用する構造は実施例１とほぼ同じであるため、実施例１と同じ構造を持つ部分（伸縮機構等）については、説明は省略する。本実施例で採用する制御機構は次のとおりである。

図２２は、本実施例で採用された処理ボックスの断面図である。本実施例において、引っ張りコード１５は、処理ボックス殻体１０上のシャフトピン１４を通って動力受部１２と接続し、感光ドラム１１の内部で軸方向に沿ってスライドする。動力受部１２は、感光ドラム１１のハブ１１ａに設置（接続方法と動力伝導方式は実施例１と同じ）され、動力受部１２には押付機構１２０ａがあり、第２ばね１６ａの一端が、ハブ１１ａに当たり、他端が押付機構１２０ａに当たる。前記第２ばね１６ａは圧縮ばねである。

図２２に示すように、処理ボックスを画像形成装置に装着すると、引っ張りコード１５は感光ドラム１１の軸線方向に引っ張り力Ｆ１の力を受け、引っ張りコード１５自身の特性により、感光ドラム１１の内部で、引っ張りコード１５の受ける引っ張り力Ｆ１は軸方向に沿う引っ張り力Ｆ２に変わる。すると、動力受部１２が引っ張り力Ｆ２で左に移動し、第２ばね１６ａは圧縮された状態になる。引っ張り力Ｆ１が解消されると、第２ばね１６ａが元に戻り、動力受部１２が今度は右へ移動し始める。この時動力受部１２は画像形成装置の駆動機構と咬合する。処理ボックスを画像形成装置から外す時は、引っ張りコード１５は再び引っ張り力Ｆ１の作用を受け、動力受部１２が左へ移動し、駆動機構から離脱する。

本実施例における引っ張り力Ｆ１は、処理ボックスの取っ手等の外部からのものでも構わない。引っ張りコード１５の一端が取っ手と接続し、他端が動力受部１２と接続する。処理ボックスの取っ手が引っ張られると、引っ張りコード１５も取っ手と共に引っ張られ、この時の引っ張りコード１５に取っ手からの引っ張り力Ｆ１がかかり、動力受部が左へ移動する。処理ボックスの取っ手が引っ張られなくなると、引っ張りコード１５に引っ張り力Ｆ１もかからなくなり、第２ばね１６ａの力で動力受部１２が今度は右へと移動し始める。

本実施例の引っ張りコード１５は処理ボックス殻体１０に設置しても構わない。該殻体１０は感光ドラム１１を支持する。

本発明の場合、ばねの代わりに他の弾力性を持つ材料（弾性ゴム、弾性鋼板等）を使っても同じような技術的効果を実現することができる。これらの弾性材料とばねはすべて弾性部品と呼ばれている。このため実施例１の第１、第２ばねは第１、第２弾性部品とも呼ばれ、実施例３、４、５の第２ばねは第２弾性部品とも呼ばれる。上記の実施例における処理ボックスの内部には現像剤が収容されているほか、さらに感光ドラムの現像を実現する現像ユニット、清潔ユニット、充電ユニット等も設置されている。ここでの具体的な説明は省略する。

実施例６：
上記実施例と同じ構造を持つ部分は、具体的な説明を省略する。

図２４−２７に示すように、感光ドラムの動力伝導機構は、駆動機構Ａ２（特許文献２のプリンター駆動機構と同じ）、動力受部Ａ１、第２ばねＡ３、押付機構Ａ４、ガイドスリーブＡ５、位置決めリングＡ６、感光ドラムハブＡ７、押し棒Ａ９、第１ばねＡ１０、ハブＡ１１（特許文献２の端盖と同じ）を含む。動力受部Ａ１、ガイドスリーブＡ５、位置決めリングＡ６及び感光ドラムのハブＡ７を、順番に接続する。動力受部Ａ１は駆動機構Ａ２と咬合し、駆動機構Ａ２の上から回転動力を受ける。動力受部Ａ１にさらに動力伝導部Ａ１ａがあり、該動力伝導部Ａ１ａは感光ドラムＡ８のハブＡ７と咬合し、駆動機構Ａ２から送られる回転動力を感光ドラムのハブＡ７に転送し、感光ドラムＡ８のハブＡ７に回転動力を提供する。動力受部Ａ１には円盤状の突起部Ａ１ｂがあり、ガイドスリーブＡ５には動力受部支持台Ａ５ｂがあり、円盤状の突起部Ａ１ｂは動力受部支持台Ａ５ｂに設置され、動力受部支持台Ａ５ｂと対応するように自由に回転できるため、動力受部Ａ１はガイドスリーブＡ５と対応して自由に回転できる。ガイドスリーブＡ５には突起部Ａ５ｃと軸方向制限継ぎ口Ａ５ｅがあり、位置決めリングＡ６にはガイドスリーブ支持台Ａ６ｃがある。突起部Ａ５ｃはガイドスリーブ支持台Ａ６ｃに設置されている。図２７に示すように、ガイドスリーブ支持台Ａ６ｃは、感光ドラムＡ８の軸方向において高度（肉厚）差を形成している。ハブＡ１１には、ガイドスリーブＡ５の回転を制限するストッパーＡ１１ｅがあり、ストッパーＡ１１ｅは軸方向の制限継ぎ口Ａ５ｅの中に設置されている。ガイドスリーブ支持台Ａ６ｃは、突起部Ａ５ｃが移動する際に、ガイドスリーブＡ５を感光ドラムの軸方向に沿って動かし、動力受部Ａ１が感光ドラムＡ８の軸方向に沿って移動するようにする。位置決めリングＡ６には突起部Ａ６ｂがあり、感光ドラムＡ８のハブＡ７には、第２ばねＡ３の制限槽Ａ７ｃと位置決めリング制限槽Ａ７ｂがあり、突起部Ａ６ｂが位置決めリングの制限槽Ａ７ｂの上で自由に回転できるよう、突起部Ａ６ｂは位置決めリング制限槽Ａ７ｂの中に設置されている。このため感光ドラムＡ８は、位置決めリングＡ６と対応して自由に回転することができる。駆動機構Ａ２は動力受部Ａ１と咬合して動力を伝達し、押付機構Ａ４が動力受部Ａ１の片側に設置され、第２ばねＡ３は、押付機構Ａ４と第２ばねＡ３制限溝Ａ７ｃの間に設置される。第１ばねＡ１０の片側が押し棒Ａ９に設置され、他側がトナーカートリッジＡ１２に設置される。押し棒Ａ９は位置決めリングＡ６と接続し、感光ドラムＡ８は感光ドラムハブＡ７と接着し、ガイドスリーブＡ５と動力受部Ａ１は、位置決めリングＡ６と共に軸方向にスライドして接続する。

伸縮機構は、動力伝導部Ａ１ａ、押付機構Ａ４、第２ばねＡ３を含み、制御機構は、円盤状の突起部Ａ１ｂ、ガイドスリーブＡ５、位置決めリングＡ６、押し棒Ａ９、第１ばねＡ１０、ハブＡ１１を含む。

次に本実施例における動力伝導機構の伝導プロセスについて説明する。図２４−２９に示すように、トナーカートリッジＡ１２を装着する時は、動力受部Ａ１と駆動機構Ａ２は分離した状態であり、トナーカートリッジＡ１２を所定の位置に装着しても、動力受部Ａ１と駆動機構Ａ２はなお一定の距離を保持する。トナーカートリッジＡ１２を装着して本体の蓋を閉める過程において、画像形成装置（特許文献２に記載するプリンターと同じ）の蓋は押し棒Ａ９を押し下げ、これにより押し棒Ａ９は自らと接続する位置決めリングＡ６を押して感光ドラムの縦方向で時計回りに回転する。ハブＡ１１の上でのストッパーＡ１１ｅとガイドスリーブ軸方向制限継ぎ口Ａ５ｅとの接続がガイドスリーブの回転動作を防いだために、位置決めリングＡ６は斜面Ａ６ａとガイドスリーブ斜面Ａ５ａとの間の軸方向推力でガイドスリーブＡ５を感光ドラムの軸方向に推して動かし、ガイドスリーブＡ５にある動力受部Ａ１が伸出して駆動機構Ａ２と咬合することができる。駆動機構Ａ２は動力受部Ａ１と共に感光ドラムＡ８をその軸方向に回転させる。この時、第２ばねＡ３と第１ばねＡ１０はいずれも圧縮された状態にあり、この状態において、動力受部Ａ１は画像形成装置の蓋を閉める前と比べその行程は３．８ｍｍ〜４．８ｍｍになっている。印刷が終了し、画像形成装置の蓋を開ける過程において、画像形成装置の蓋による押し棒Ａ９に加わる圧力が解消され、リセット機能を持つ押し棒Ａ９が第１ばねＡ１０の力で元に戻り、位置決めリングＡ６と共にその径向に反時計回りに回転する。位置決めリング斜面Ａ６ａとガイドスリーブ斜面Ａ５ａとの間の軸方向推力がなくなると、圧縮された第２ばねＡ３の弾力が回復し、動力受部Ａ１を縮込させて駆動機構Ａ２との咬合を解消して印刷を完了する。

図３０−３１に示すように、本実施例において、感光ドラムＡ８のハブＡ７の中には斜面の位置決め溝Ａ７ａが設置されており、動力受部Ａ１は軸方向に伸び出して駆動機構Ａ２と咬合するまでは、動力受部Ａ１の動力伝導部Ａ１ａは斜面の位置決め溝Ａ７ａの間に位置する。これにより動力受部Ａ１は軸方向に伸び出して駆動機構Ａ２と咬合しながら校正（即ち動力受部Ａ１がその軸方向に多少回転することをいう）できる為、動力受部Ａ１が駆動機構Ａ２と咬合する時に発生しやすい詰まりを防ぐことができる。

以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。用語「又は」に関して、例えば「Ａ又はＢ」は、「Ａのみ」、「Ｂのみ」ならず、「ＡとＢの両方」を選択することも含む。特に記載のない限り、装置又は手段の数は、単数か複数かを問わない。

Claims (10)

1. 処理ボックス殻体と、軸方向に伸縮可能な動力受部と、該動力受部に接続され該動力受部からの回転動力を受け入れるハブとを備え、電子画像形成装置に着脱可能に装着される処理ボックスであって、
   制御機構をさらに備え、前記制御機構はガイドスリーブ及び位置決めリングを有し、前記ガイドスリーブは前記位置決めリングに当接し、前記制御機構は外力の受け入れ又は取り消しによって前記ガイドスリーブの軸方向における伸縮を制御し、
   前記制御機構の一部が外力を受け入れた場合には、前記位置決めリングが時計回りに回転し、前記ガイドスリーブが軸方向に沿って内側へ縮込し、
   前記外力が取り消された場合には、前記位置決めリングが反時計回りに回転し、前記ガイドスリーブが軸方向に沿って外側へ伸出し、
   前記位置決めリングには斜面が設置されており、前記ガイドスリーブには斜面が設置されており、前記位置決めリングが前記ガイドスリーブに対して回転すると、前記位置決めリングの斜面と前記ガイドスリーブの斜面とが接触して前記ガイドスリーブを軸方向に沿って運動するように押し、
   前記動力受部には円盤状の突起部が設置されており、前記ガイドスリーブには動力受部支持台が設置されており、前記ガイドスリーブが軸方向に沿って移動すると、前記ガイドスリーブの動力受部支持台が前記動力受部の円盤状の突起部を押して前記動力受部を軸方向に伸出又は縮込させることを特徴とする処理ボックス。
2. 前記動力受部は、前記ガイドスリーブに当接し、前記ガイドスリーブの軸方向における伸縮によって前記動力受部の軸方向における伸縮を制御することを特徴とする請求項１に記載の処理ボックス。
3. 前記動力受部及び制御機構は前記処理ボックス殻体の同一側に設置されており、前記処理ボックス殻体の一方の側の方向から見ると、前記制御機構の一端は前記処理ボックス殻体又は前記ハブの外に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の処理ボックス。
4. 前記制御機構の一端は、外力を受け入れる方向が前記動力受部の軸方向と垂直になることを特徴とする請求項１に記載の処理ボックス。
5. 前記位置決めリングにはガイドスリーブ支持台が設置されており、前記位置決めリングの斜面が前記ガイドスリーブ支持台上に設置されており、前記ガイドスリーブには突起部が設置されており、前記ガイドスリーブの斜面が該突起部上に設置されており、該ガイドスリーブ支持台及び突起部は二つあり、前記ガイドスリーブ支持台は前記位置決めリングを回るように設置されており、該突起部は前記ガイドスリーブを回るように設置されていることを特徴とする請求項１に記載の処理ボックス。
6. 前記制御機構は端蓋をさらに有し、
   前記端蓋は、前記処理ボックス殻体の一側に設置され、かつ前記ハブ、位置決めリング及びガイドスリーブを覆うことを特徴とする請求項１に記載の処理ボックス。
7. 前記端蓋にはストッパーが設置されており、前記ガイドスリーブには軸方向制限継ぎ口が設置されており、前記ストッパーは前記軸方向制限継ぎ口の中に設置されており、前記ストッパーは、回転運動を行えずに前記ハブの軸方向に沿って移動することしかできないように前記ガイドスリーブを規制することを特徴とする請求項６に記載の処理ボックス。
8. 前記動力受部は伝導部を有し、前記ハブは少なくとも２つの受力部を有し、前記動力受部は前記伝導部と前記受力部との噛み合いによって動力を伝達し、前記受力部は前記ハブの回転軸回りに対称に前記ハブ内に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の処理ボックス。
9. 前記動力受部には第１ガイド棒及び第２ガイド棒が設置されており、前記ハブには第１ガイド溝及び第２ガイド溝が設置されており、前記第１ガイド棒は、前記第１ガイド溝において前記ハブの軸方向に沿ってスライドすることができ、前記第２ガイド棒の外径が前記第１ガイド棒の外径より大きく、前記第２ガイド溝の内径が前記第１ガイド溝の内径より大きいことを特徴とする請求項８に記載の処理ボックス。
10. 前記動力受部と前記ハブとの間にはばねが設置されており、
    前記制御機構が外力を受け入れた場合には、前記位置決めリングが時計回りに回転し、前記ばねが圧縮された状態にあり、
    前記外力が取り消された場合には、前記ばねは、前記動力受部を軸方向に沿って伸出させるとともに前記位置決めリングを反時計回りに回転させることができる。
    ことを特徴とする請求項１に記載の処理ボックス。

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