KR101484360B1

KR101484360B1 - 전자사진 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR101484360B1
Application number: KR1020117029839A
Authority: KR
Inventors: 도모미찌 가와시마; 다까유끼 미야모또
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2015-01-19
Also published as: CN101842748A; US20120213548A1; EP3623871A1; US8532528B2; EP2211235A1; CN101842748B; US8165499B2; JP2009134284A; PL2211235T3; KR101237294B1; EP3327511B1; EP2947521A1; KR20100063804A; CN102890441A; KR20120006079A; WO2009057818A1; US20140023394A1; ES2623458T3; EP2211235A4; EP3916483A1

Abstract

장치 본체에 착탈 가능한 유닛에, 장치 본체로부터 회전 구동을 받는 커플링이 있다. 장치 본체에도 유닛의 커플링과 맞물리는 커플링이 있다. 이들의 커플링 중 적어도 한쪽은 회전축에 평행한 방향으로 압입할 수 있고, 커플링의 한쪽에는 경사면이 부여되어 있다. 유닛의 착탈시, 한쪽의 커플링이 경사면에서 가압되어 압입됨으로써 커플링간의 맞물림이 해제된다.

Description

전자사진 화상 형성 장치{ELECTROPHOTOGRAPHIC IMAGE FORMING APPARATUS}

발명은, 장치 본체에 대하여 착탈 가능한 유닛에 구동력을 전달하기 위한 구동 전달 장치를 구비한 화상 형성 장치에 관한 것이다.

최근 전자 사진 방식의 프린터나 복사기 등의 화상 형성 장치에 있어서는 소형화나 조작성의 향상이 기대되고 있다.

화상 형성 장치의 조작성 향상이라는 관점에서, 감광체, 대전 수단, 현상 수단, 클리닝 수단 등을 일체로 통합하여 카트리지화하고, 이 카트리지를 화상 형성 장치 본체에 착탈 가능하게 하는 프로세스 카트리지 방식이 채용되고 있다. 이 카트리지 방식에 의해 조작성이 한층 향상되어, 현상 등의 상기 프로세스 수단의 유지 보수를 유저 자신이 용이하게 행하는 것이 가능해졌다.

이것과 마찬가지로, 화상 형성 장치 본체의 중간 전사체 등도 유닛 구성으로 되고, 화상 형성 장치 본체에 대하여 착탈 가능하게 하여, 조작성 및 유지 보수성의 향상을 도모하고 있다.

또한, 화상 형성 장치 본체에 대하여 착탈 가능한 이들의 유닛으로, 구동을 안정적으로 확실히 전달하는 구동 전달 장치로서, 도 26에 도시한 바와 같은 볼록부 XX와, 그것에 대응하는 오목부 YY의 조합으로 행하는 커플링이 사용되고 있다.

일본 특허 공개 제2005-157112호 공보에는, 커플링쌍이 개폐하는 커버 등에 연동하여, 커버를 개방하는 조작에 의해, 장치 본체측의 커플링이 유닛측의 커플링으로부터 퇴피하기 때문에, 커플링쌍의 연결이 해제되어, 유닛의 착탈을 가능하게 하는 구성이 개시되어 있다.

그러나, 커버의 개폐 조작과 연동하여, 커플링을 해제, 연결하기 위해서는, 커버의 개폐 기구부에 부가하여, 커플링을 해제, 연결시키기 위한 기구를 설치할 필요가 있다. 이 기구에 의해 커버의 개폐 조작성의 악화나, 구성이 복잡해짐으로써 비용 상승을 초래하고 있었다.

예를 들어, 커플링을 연결, 해제하기 위해, 링크 기구가 개폐 커버에 설치되어 있는 경우에는, 커버를 개폐할 때마다 커플링의 해제, 연결이 행하여져, 본래 필요하지 않은 커플링의 해제, 연결의 부하를 커버가 담당하게 된다. 자치하면, 커플링을 해제, 연결하기 위해 필요로 하는 저항 등의 부하가, 커버를 개폐하기 위한 조작력에 가해지게 된다. 특히, 프로세스 카트리지가 4개 나열되어 있는 컬러 화상 형성 장치에 있어서는, 커플링을 해제, 연결하기 위한 부하도 큰 것으로 되고, 그로 인해, 커버를 개폐하는 조작성이 나빠지고 있었다.

또한, 링크 기구는 강성이 높은 것이 요구된다. 또한, 링크 기구 그 자체가 큰 것이 되는 것이나 커버의 강성 업이 필요해지기 때문에, 장치의 대형화나 비용 상승으로 이어지고 있었다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 화상 형성 장치는, 장치 본체와, 상기 장치 본체에 착탈 가능한 유닛과, 상기 장치 본체에 설치되어 있고, 구동원에 의한 동력으로 회전하는 제1 커플링과, 상기 유닛에 설치되어 있고, 상기 제1 커플링과 맞물려 회전하는 제2 커플링을 갖고, 상기 제1 커플링과 상기 제2 커플링 중 어느 한쪽의 커플링은 오목 형상이고, 다른 쪽의 커플링은 상기 한쪽의 커플링으로 들어가는 볼록 형상이며, 상기 볼록 형상의 커플링의 외주부와, 상기 오목 형상의 커플링의 내주부 중 적어도 한쪽은 경사면을 갖고, 상기 제1 커플링과 상기 제2 커플링 중 적어도 한쪽은 회전축과 평행한 방향으로 퇴피 가능하고, 상기 장치 본체로부터 상기 유닛을 상기 제1 커플링의 회전축에 대하여 수직인 방향으로 빼낼 때에 상기 유닛의 이탈 방향으로 작용하는 힘에 의해, 상기 제2 커플링의 회전축이, 상기 제1 커플링의 회전축보다도 상기 유닛 이탈 방향으로 이동 가능한 구조가 되어 있고, 상기 회전축의 이동에 의해 상기 제1 커플링과 상기 제2 커플링 중 적어도 한쪽이 상기 경사면을 따라 상기 회전축과 평행한 방향으로 퇴피하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 장치 본체로부터 착탈 가능한 유닛으로의 구동 전달 커플링의 연결ㆍ해제가, 유닛의 장착ㆍ이탈 행위에 수반하여 자동적으로 행하여진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 화상 형성 장치의 주요부를 도시하는 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유닛의 착탈 방향을 도시하는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유닛의 착탈 방향을 도시하는 평면도.
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 구동 전달 장치의 주요부를 도시하는 사시도.
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 커플링을 도시하는 사시도.
도 6은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 중간 전사 유닛이 이탈 개시하기 전의 구동 커플링과 피구동 커플링의 상태를 도시하는 개략도.
도 7은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 제1 결합부와 제2 결합부의 접촉이 해제된 상태를 도시하는 개략도.
도 8은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 구동 커플링의 회전축과 피구동 커플링의 회전축의 거리를 도시하는 개략도.
도 9는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 전사 이격 수단을 도시하는 개략 사시도(위상 G).
도 10은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 전사 이격 수단을 도시하는 개략 사시도(위상 H).
도 11은 본 발명의 실시 형태 1에 관한 다른 커플링을 도시하는 사시도.
도 12는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 커플링의 다른 위상을 도시하는 평면도.
도 13은 본 발명의 실시 형태 2에 관한 커플링을 도시하는 사시도.
도 14는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 중간 전사 유닛이 이탈 개시하기 전의 구동 커플링과 피구동 커플링의 상태를 도시하는 개략도.
도 15는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 제1 결합부와 제2 결합부의 접촉이 해제된 상태를 도시하는 개략도.
도 16은 본 발명의 실시 형태 2에 관한 구동 커플링의 회전축과 피구동 커플링의 회전축의 거리를 도시하는 개략도.
도 17은 본 발명의 실시 형태 2에 관한 다른 커플링을 도시하는 사시도.
도 18은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 커플링을 도시하는 사시도.
도 19는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 중간 전사 유닛이 이탈 개시하기 전의 구동 커플링과 피구동 커플링의 상태를 도시하는 개략도.
도 20은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 제1 결합부와 제2 결합부의 접촉이 해제된 상태를 도시하는 개략도.
도 21은 본 발명의 실시 형태 3에 관한 구동 커플링의 회전축과 피구동 커플링의 회전축의 거리를 도시하는 개략도.
도 22는 본 발명의 실시 형태 3에 관한 다른 커플링을 도시하는 사시도.
도 23은 본 발명의 실시 형태 4에 관한 커플링을 도시하는 사시도.
도 24는 프로세스 카트리지의 착탈 방향을 도시하는 사시도.
도 25는 프로세스 카트리지의 착탈 방향을 도시하는 평면도.
도 26은 배경 기술에 있어서의 구동 전달 장치의 주요부를 도시하는 사시도.

(실시 형태 1)

본 실시 형태는, 장치 본체에 전자 사진 방식으로 4연속 드럼 방식의 컬러 화상 형성 장치를 사용하고, 착탈 가능한 유닛으로서 중간 전사 유닛을 사용하여 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 중간 전사 유닛 내의 일차 전사 롤러를, 대응하는 감광 드럼으로부터 이격시키는 구동력을 장치 본체로부터 전달하기 위해, 구동 전달 장치를 사용하고 있다. 본 실시 형태의 구동 전달 장치는, 제1 커플링과, 제1 커플링과 맞물려 회전하는 제2 커플링을 갖는다.

이하, 본 발명의 일 실시 형태를, 도 1 내지 도 12에 따라서, 화상 형성 장치, 중간 전사 유닛, 구동 전달 장치의 순서대로 설명한다.

[화상 형성 장치]

우선, 장치 본체(100)의 구성에 대하여 설명한다.

도 1은, 본 발명에 따르는 화상 형성 장치의 일례를 도시하는 단면도이다.

(1) 토너상의 형성 프로세스

토너상의 형성은, 감광체인 감광 드럼(1), 대전 유닛인 대전 롤러(2), 노광 유닛(3), 현상 유닛(4) 등에 의해 행하여진다. 장치 본체(100)는 4개의 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)을 구비하고 있다. 각각의 감광 드럼(1)의 주위에는, 그 회전 방향에 따라서, 순서대로, 감광 드럼(1) 표면을 균일하게 대전하는 대전 롤러(2(2a, 2b, 2c, 2d)), 화상 정보에 기초하여 레이저를 조사하여 감광 드럼(1) 상에 정전 잠상을 형성하는 노광 유닛(3)이 있다. 또한, 감광 드럼(1) 상의 정전 잠상에 토너를 부착시켜 토너상으로서 현상화하는 현상 유닛(4(4a, 4b, 4c, 4d)), 감광 드럼(1) 상의 토너상을 중간 전사 벨트(12e)에 전사하는 전사 수단(12a, 12b, 12c, 12d)이 있다. 또한, 전사 후의 감광 드럼(1) 표면에 남은 전사 후 토너를 제거하는 클리닝 수단(8(8a, 8b, 8c, 8d)) 등이 배치되어 있다.

감광 드럼(1), 대전 롤러(2), 현상 유닛(4) 및 클리닝 수단(8(8a, 8b, 8c, 8d))은, 각각 일체적으로 카트리지화하여, 프로세스 카트리지(7(7a, 7b, 7c, 7d))로 하고 있다. 프로세스 카트리지는, 각각 장치 본체(100)에 착탈 가능하게 구성되어 있다. 이들 4개의 프로세스 카트리지(7a, 7b, 7c, 7d)는 동일 구조이지만, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(Bk)의 토너를 사용하여 상이한 색의 화상을 형성하는 점에서 상이하다.

프로세스 카트리지(7a, 7b, 7c, 7d)는, 현상 유닛(4a, 4b, 4c, 4d)과 클리닝 유닛(5a, 5b, 5c, 5d)에 의해 구성되어 있다. 이 중 전자의 현상 유닛(4a, 4b, 4c, 4d)은, 현상 롤러(24a, 24b, 24c, 24d), 현상제 도포 롤러(25a, 25b, 25c, 25d) 및 토너 용기를 갖고 있다. 후자의 클리닝 유닛(5a, 5b, 5c, 5d)은, 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d), 대전 롤러(2a, 2b, 2c, 2d), 클리닝 수단(8a, 8b, 8c, 8d) 및 전사 잔류 토너 용기를 갖고 있다.

감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)은, 알루미늄제 실린더의 외주면에, 유기 광 도전체층(OPC)을 도포하여 구성한 것이며, 그 양단부를 플랜지에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)의 한쪽의 단부에 구동 모터(도시하지 않음)로부터 구동력을 전달함으로써, 도 1의 화살표로 나타내는 방향 시계 방향으로 회전 구동한다.

대전 롤러(2a, 2b, 2c, 2d)는, 롤러 형상으로 형성된 도전성 롤러이다. 이 롤러를 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d) 표면에 접촉시킴과 함께, 전원 회로(도시하지 않음)에 의해 대전 전압을 인가하여 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d) 표면을 균일하게 대전시킨다. 노광 유닛(3)은, 프로세스 카트리지(7(7a, 7b, 7c, 7d))의 연직 하방에 배치되어 있고, 화상 신호에 기초하는 노광을 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)에 대하여 행한다.

토너 용기에는, 각각 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 블랙(Bk)의 각 색의 토너가 수납되어 있다.

현상 롤러(24a, 24b, 24c, 24d)는, 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d) 표면에 인접하여 배치되어 있고, 구동부(도시하지 않음)에 의해 회전 구동됨과 함께, 전압을 인가함으로써, 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d) 표면에 현상한다.

이상의 구성에 의해, 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d) 표면에, Y, M, C, Bk의 토너상이 형성된다. 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d) 표면에 형성된 토너상은, 순차 중간 전사 벨트(12e) 표면으로 일차 전사된다. 그 후, 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d) 표면에 남은 토너는, 클리닝 수단(8a, 8b, 8c, 8d)에 의해 제거되고, 클리닝 유닛(5a, 5b, 5c, 5d) 내의 전사재 토너 용기로 회수된다.

(2) 전사재로의 전사 및 정착 프로세스

전사재 S로의 토너상의 전사는, 급지 장치(13)에 의해 전사재가 이차 전사부(15)로 반송되어 이차 전사부(15)에서 행하여진다. 중간 전사 유닛(12)은, 일차 전사 프로세스에 의해 형성된 토너상을 담지하고, 토너상을 이차 전사부(15)까지 반송한다. 정착 장치(14)는, 이차 전사부(15)의 하류측에 위치하고, 전사재에 전사된 토너상을 전사재 S 상에 정착한다.

급지 장치(13)는, 주로 전사재 S를 수납하는 급지 카세트(11), 급지 롤러(9), 분리 수단(23), 전사재 S를 협지 반송하는 레지스트 롤러쌍(10)으로 구성되어 있다. 정착 장치(14)는, 정착 필름(14a), 가압 롤러(14b), 가열체(14c), 배지 롤러쌍(20)으로 구성되어 있다.

급지 카세트(11)는 장치 본체 전방 방향(도 1 중에서는, 장치 본체의 좌측)으로 빼낼 수 있다. 유저는, 급지 카세트(11)를 빼내고, 장치 본체(100)로부터 인출한 후, 급지 카세트(11)에 전사재 S를 세트하고, 장치 본체(100)에 삽입함으로써, 전사재 S의 보급을 행할 수 있다. 급지 롤러(9)는, 급지 카세트(11)로 수납된 전사재 S와 압접하고 있고, 소정의 제어 타이밍에서 회전하는 것으로부터 전사재 S를 송출하고, 전사재 S가 분리 수단(23)에 의해 1매씩으로 분리되어 급지된다. 그 후, 전사재 S는, 레지스트 롤러쌍(10)에 의해 이차 전사부(15)로 반송된다.

이차 전사부(15)에서는, 이차 전사 수단(16)에 바이어스가 인가되고, 중간 전사 벨트(12e) 상의 토너상이 이차 전사부(15)로 반송되어 온 전사재 S 상에 전사된다.

정착 필름(14a)은, 무단 원통 형상의 벨트이며, 정착 필름(14a)의 외주면이, 전사재 S 상의 토너 화상면측에 배치되어 있다. 가열체(14c)는, 정착 필름(14a)의 내측에 배치되어 있고, 가압 롤러(14b)가, 정착 필름(14a)을 통해 압접하고 있다.가압 롤러(14b)가, 구동 수단(도시하지 않음)에 의해 회전 구동하고, 그것에 수반하여 정착 필름(14a)이 회전하고, 가열체(14c)에 의해, 정착 필름(14a)은 가열된다. 이차 전사부(15)로부터 반송된 전사재 S가, 정착 필름(14a)과 가압 롤러(14b)에 협지 반송되고, 토너 화상은, 전사재 S 상에 가열 정착한다. 토너 화상이 정착한 전사재 S는, 그 후, 배지 롤러쌍(20)에 의해 협지 반송되어, 배지 트레이 상에 배출된다.

[중간 전사 유닛]

본 실시 형태에서는, 중간 전사 유닛(12)이, 장치 본체에 대하여 착탈 가능한 유닛이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 중간 전사 유닛(12)은, 장치 본체(100)에 대하여 화살표로 나타내는 A 방향으로 착탈 가능하게 구성되어 있다.

중간 전사 유닛(12)은, 주로 중간 전사 벨트(중간 전사재)(12e), 구동 롤러(12f), 종동 롤러(12g), 일차 전사 수단인 일차 전사 롤러(12a, 12b, 12c, 12d), 클리닝 수단(22), 일차 전사 이격 수단(30)으로 구성되어 있다. 중간 전사 벨트(12e)는, 구동 롤러(12f), 종동 롤러(12g)에 걸쳐져 있다. 종동 롤러(12g)는, 도 1의 화살표로 나타내는 E 방향으로 가압 수단에 의해 가압되어 있고, 중간 전사 벨트(12e)에 소정의 장력을 부여하고 있다.

구동 롤러(12f)가, 모터(도시하지 않음) 등에 의해 회전 구동하기 때문에, 중간 전사 벨트(12e)는, 도 1의 화살표로 나타내는 F 방향으로 소정의 속도로 회전한다.

각 일차 전사 롤러(12a, 12b, 12c, 12d)는, 각 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)에 대향하여, 중간 전사 벨트(12e)의 내측에 배치되어 있고, 가압 부재(31)에 의해 감광 드럼(1)측으로 가압되어 있다. 일차 전사 롤러(12a, 12b, 12c, 12d)에 전압을 인가함으로써, 각 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d) 표면에 형성된 토너상은, 중간 전사 벨트(12e) 상에 일차 전사된다. 중간 전사 벨트 상에는, 4색의 토너상이 겹쳐 전사되고, 중간 전사 벨트(12) 상의 토너상은 이차 전사부(15)까지 반송된다.

이차 전사 후에, 중간 전사 벨트(12e) 상에 남은 토너는, 클리닝 수단(22)에 의해 제거되고, 전사 잔류 토너 반송로(도시하지 않음)를 경유하여, 장치 본체(100) 내에 배치된 토너 회수 용기(도시하지 않음)로 회수된다.

중간 전사 유닛(12)에는, 컬러 화상 형성시에 중간 전사 벨트(12e)를 통해 감광 드럼(1)에 접촉하고 있는 Y, M, C에 대응하는 일차 전사 롤러의 이격 구성이 있다. 모노 화상 형성시에 사용하지 않는 감광 드럼(1)과의 마찰을 억제하여, 감광 드럼(1)의 연명을 도모하기 위해서이다.

도 9, 도 10은, 본 실시 형태에 있어서의 일차 전사 이격 수단(30)의 일례를 도시하는 것이다.

일차 전사 이격 수단(30)은, 주로 캠축(32), 슬라이드 부재(33a, 33b), 캠 부재(34a, 34b)로 구성되어 있다. 캠축(32)의 양단부에는 대상 형상인 캠 부재(34a, 34b)가 배치되어 있고, 슬라이드 부재(33a, 33b)는 일차 전사 롤러(12a, 12b, 12c)의 양단부에 배치되어 있다. 슬라이드 부재가 좌우로 이동함으로써, 일차 전사 롤러(12a, 12b, 12c)의 각 감광 드럼(1a, 1b, 1c)에 대한 위치를 변경하는 것이 가능하다.

컬러 화상 형성시에는, 캠 부재(34a, 34b)가 도 9에 도시한 바와 같이 위상 G의 상태로 되고, 슬라이드 부재(33a, 33b)는 위치 J의 상태로 유지된다. 이에 의해, 각 일차 전사 롤러(12a, 12b, 12c, 12d)는 중간 전사 벨트(12e)를 통해 각 감광 드럼(1a, 1b, 1c, 1d)에 접촉한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 캠축(32)이, 구동 전달 장치(후술)에 의해 동력을 받아, 캠 부재(34a, 34b)가 도시 C 방향으로 회전하기 때문에, 슬라이드 부재(33a, 33b)는 도시 D 방향으로 이동한다. 모노 화상 형성시에는, 캠 부재(34a, 34b)가 도 5에 도시한 바와 같이 위상 H의 상태로 되고, 슬라이드 부재(33a, 33b)는 위치 K의 상태로 유지된다. 그리고, Y, M, C에 대응하는 일차 전사 롤러(12a, 12b, 12c)는, 슬라이드 부재(33a, 33b)에 의해 가압 방향에 반하여 감광 드럼(1a, 1b, 1c)으로부터 퇴피한 위치로 이동, 유지되고, 감광 드럼(1a, 1b, 1c)으로부터 이격한다. 또한 캠 부재(34a, 34b)가 도시 C 방향으로 회전하면, 위상 G의 상태로 복귀되고, 슬라이드 부재(33a, 33b)도 위치 J의 상태로 된다.

[구동 전달 장치]

본 실시 형태에 있어서의 구동 전달 장치(40)는, 이하에 설명하는 제1 커플링인 구동 커플링(41)과, 제2 커플링인 피구동 커플링을 갖는다. 제1 커플링은, 장치 본체에 설치되어 있고, 구동원에 의한 동력으로 회전하는 커플링이다. 제2 커플링은, 유닛에 설치되어 있고, 제1 커플링과 맞물려 회전하는 커플링이다.

도 3 내지 도 8은, 본 실시 형태에 있어서의 구동 전달 장치(40)의 일례를 도시하는 것이다. 이하, 구동 전달 장치(40)의 구성에 대하여 설명한다.

장치 본체(100)에는, 제1 커플링인 구동 커플링(41), 구동 모터(43), 전달 기어(44a), 가이드 부재(46)가 설치되어 있다. 제1 커플링인 구동 커플링(41)은, 구동 모터(43)에 의한 동력으로 회전한다. 중간 전사 유닛(12)에는, 제2 커플링인 피구동 커플링(42), 가압 부재(45), 전달 기어열(44b)이 설치되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 가압 부재(45)는 스프링이며, B 방향, 즉 장치 본체측을 향하여 가압하는 것이다. 피구동 커플링(42)은, 중간 전사 유닛(12)이 장치 본체(100)에 장착된 상태로, 구동 커플링(41)과 대향하는 위치에 배치되어 있다. 제2 커플링인 피구동 커플링(42)은, 제1 커플링인 구동 커플링(41)과 맞물림으로써 회전 가능하다.

가이드 부재(46)는, 중간 전사 유닛(12)을 착탈할 때에 피구동 커플링(42)이 접하도록 장치 본체에 배치되어 있다. 또한, 중간 전사 유닛(12)을 장치 본체(100)에 장착할 때의 입구측에는, 피구동 커플링(42)을 도시 M 방향으로 퇴피시키는 경사면(46a)이 마련되어 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 전달 기어(44a)는, 구동 모터(43)와 구동 커플링(41)을 연결하도록 배치되어 있고, 전달 기어열(44b)은, 피구동 커플링(42)과 캠축(32)을 연결하도록 배치되어 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 장치 본체에 설치되어 있는 구동 커플링(41)은 오목 형상이다. 또한, 피구동 커플링(42)은, 오목 형상의 커플링으로 들어가는 볼록 형상이다. 단, 본 실시 형태는, 상기 구성에 한정되는 것이 아니라, 구동 커플링(41)과 피구동 커플링(42) 중 어느 한쪽의 커플링이 오목 형상, 다른 쪽의 커플링이 볼록 형상이면 된다.

구동 커플링은, T자형의 제1 결합부(41b)를 갖는다. 또한, 오목 형상인 구동 커플링(41)은, 내주부에 경사면(41e)을 갖는다. 볼록 형상인 피구동 커플링(42)은, 볼록부로서 제2 결합부(42a)를 갖는다. 구동 커플링(41)과 피구동 커플링(42)이 맞물려 있는 상태에서는, 피구동 커플링의 제2 결합부(42a)가 구동 커플링의 내면(41a)과 대향한다. 마찬가지로, 구동 커플링(41)과 피구동 커플링(42)이 맞물려 있는 상태에서는, 구동 커플링의 제1 결합부(41b)가 피구동 커플링의 내면(42b)과 대향한다.

또한, 구동 커플링(41)과 피구동 커플링(42)은 단일의 위상에서 맞물려, 구동을 전달하는 것이 가능하다.

구동 커플링의 경사면(41e)은, 구동 커플링(41)의 내주부에 마련되어 있고, 중간 전사 유닛(12)이 본체에 장착된 상태에서는, 피구동 커플링(42)의 제2 결합부(42a)와 접촉한다. 피구동 커플링(42)은, 가압 부재(45)에 의해, 도 3에 도시한 바와 같이, 유닛의 착탈 방향인 A 방향과는 대략 수직 방향인 B 방향에서, 구동 커플링(41)측으로 가압되어 있다. B 방향은 양쪽의 커플링의 회전축과 평행하다.

*구동 모터(43)가, 제어 신호에 기초하여 회전 구동하고, 구동 커플링(41)이 도시 L 방향으로 회전한다. 도 5의 (d)에 도시한 바와 같이 구동 커플링(41)의 회전에 수반하여, 제1 결합부(41b)의 접촉면(41c)이, 제2 결합부의 접촉면(42c)과 맞물린다. 즉, 구동 모터에 의해 구동력이 전달되는 구동 커플링(41)의 제1 결합부의 접촉면(41c)이, 피구동 커플링(42)의 제2 결합부의 접촉면(42c)부를 가압한다. 이에 의해, 구동 커플링(41)으로부터 피구동 커플링(42)으로 회전력이 전달되어, 피구동 커플링(42)은 도시 L 방향으로 회전한다. 이때, 회전 구동을 서로 전달하는 41c, 42c부는, 회전 방향의 힘을 전달하는 형상으로 되어 있다. 접촉면(41c 및 42c)은 회전 방향 L에 대하여 대략 수직인 축선으로 결합하고 있으므로, 회전 중에 피구동 커플링(42)을 가압 방향인 B 방향에 반하여 회전축 방향으로 가압하는 힘은 발생하지 않는다.

다음에, 중간 전사 유닛(12)을 장치 본체(100)로부터 빼내는(이탈하는) 경우를 설명한다. 구동 커플링(41)과 피구동 커플링(42)이 맞물려 있을 때에는, 피구동 커플링의 제2 결합부(42a)가 구동 커플링의 경사면(41e)과 접촉하고 있다. 그로 인해, 중간 전사 유닛(12)을 장치 본체(100)로부터 빼내는 경우에는, 중간 전사 유닛(12)의 이탈 방향으로 작용하는 힘(빼내는 힘)이 작용하면, 경사면(41e)에 의해 피구동 커플링(42)에 가압 B 방향과는 역행하는 도시 M 방향으로 이동하는 힘이 작용한다. 그리고 피구동 커플링(42)이, 구동 커플링(41)으로부터 도시 M 방향으로 일시적으로 퇴피하게 된다. 이에 의해, 제1 결합부(41b)와 제2 결합부(42a)의 결합은 해제된다. 또한, 피구동 커플링(42)은 가이드 부재(46)와 접촉하고, 가압 B 방향과는 역행하는 도시 M 방향으로 계속 퇴피하기 때문에, 중간 전사 유닛(12)을 장치 본체(100)로부터 빼낼 수 있다.

도 6, 도 7을 사용하여 더욱 상세하게 설명한다. 도 6은, 중간 전사 유닛이 이탈 개시하기 전의 구동 커플링과 피구동 커플링의 상태, 도 7은, 제1 결합부(41b)와 제2 결합부(42a)의 결합이 해제된 상태를 각각 도시하고 있다.

도 6, 도 7의 (a)는, 구동 커플링(41)과 피구동 커플링(42)의 상태를 도시하는 사시도이고, (b)는 구동 커플링(41)과 피구동 커플링(42)의 상태를 회전축과 수직인 방향에서 본 모식도이다. 도 6, 도 7의 (c)는 구동 커플링(41)과 피구동 커플링(42)의 상태를 회전축과 평행한 방향에서 본 모식도이다.

중간 전사 유닛이 이탈하기 전에는, 도 6의 (b)와 같이, 제2 결합부(42a) 중에서 중간 전사 유닛 이탈 방향 최상류측에 위치하고 있는 피구동 커플링의 제2 결합부(도 6에서, 42f로 나타냄. 이하, 제2 결합부(42f))와 구동 커플링의 제1 결합부(41b)의 접촉면(41c)에는, 회전 방향에서 충분히 간극이 있도록 구성되어 있다.

장치 본체로부터 유닛을 구동 커플링(41)의 회전축에 대하여 수직인 방향으로 빼내면, 중간 전사 유닛의 이탈 방향으로 작용하는 힘에 의해, 제2 결합부(42f)가 접촉면(41c)에 근접하도록, 피구동 커플링(42)은 회전한다. 이때 피구동 커플링(42)은, 구동 커플링(41)의 회전축과 상이한 위치이며 구동 커플링(41)과 피구동 커플링(42)이 접촉하고 있는 위치를 회전의 중심으로 하고 있다. 도 6의 (c), 도 7의 (c)에서 도시한 바와 같이, 제2 결합부(42f)와 제1 결합부(41b) 사이에 위치하는 제2 결합부를, 제2 결합부(42h)로 한다. 제2 결합부(42h)와 접촉면(41c)이 접촉하는 위치 k를, 본 실시 형태에서는 회전의 중심 k로 한다.

피구동 커플링(42)이 위치 k를 중심으로 회전 개시하면, 제2 결합부(42f)는 제1 결합부의 접촉면(41c)을 향하여 근접하기 때문에, 제2 결합부(42f)와 접촉면(41c) 사이의 간극은 감소한다. 피구동 커플링(42)이 회전하면, 제2 결합부(42a) 중에서 중간 전사 유닛 이탈 방향 최하류측에 위치하고 있는 피구동 커플링의 제2 결합부(도 7에서, 42g로 나타냄. 이하, 제2 결합부(42g))가, 구동 커플링의 경사면(41e)을 따라 중간 전사 유닛의 이탈 방향으로 이동한다. 제2 결합부(42g)가 경사면(41e)을 따라 이동하면, 피구동 커플링(42)은 도의 M 방향으로 퇴피한다. 그 결과, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 결합부와 제2 결합부의 맞물림은 해제된다. 즉, 제1 결합부의 접촉면(41c)으로부터, 제2 결합부의 접촉면(42c)이 이격된다. 도 7에서 도시한 바와 같이, 제2 결합부(42a)와 제1 결합부(41b)의 결합이 해제될 때까지, 피구동 커플링(42)의 회전축이, 구동 커플링(41)의 회전축에 대하여 유닛 이탈 방향으로 이동하는 거리는 β이다.

다음에, 장치 본체로부터 유닛을 구동 커플링(41)의 회전축에 대하여 수직인 방향으로 빼낼 때에 유닛의 이탈 방향으로 작용하는 힘에 의해, 피구동 커플링(42)의 회전축이, 구동 커플링(41)의 회전축보다도 유닛 이탈 방향으로 이동 가능한 구조에 대하여 설명한다. 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 피구동 커플링(42)에는, 구동 커플링(41)이 꼭 맞는 충분한 넓이가 있는 영역이 있다. 즉, 구동 커플링(41)과 피구동 커플링(42)이 맞물려 회전하는 경우, 간극이 생기게 된다.

도 8에서 도시한 바와 같이, 피구동 커플링(42)의 회전축이, 구동 커플링(41)의 회전축에 대하여 유닛 이탈 방향으로 이동 가능한 최대 거리는 α이다. 본 실시 형태에서는, α는 β보다도 커지도록 구성되어 있다. α가 β 이상인 것에 의해, 피구동 커플링(42)이 위치 k를 중심으로 회전할 때에, 제2 결합부(42f)가 제1 결합부(41b)에 접촉하기 전에 피구동 커플링(42)의 M 방향으로의 퇴피가 완료된다.

즉, 본 실시 형태에 있어서의 커플링 구성에서는, 중간 전사 유닛(12)을 장치 본체(100)로부터 인출하는 것만으로, 피구동 커플링(42)과 구동 커플링(41)의 맞물림이 해제되어, 제1 결합부(41b)와 제2 결합부(42a)의 결합은 해제된다.

상기와는 반대로, 중간 전사 유닛(12)을 화상 형성 장치(100) 본체로 장착하는 경우는, 피구동 커플링(42)이 장치 본체(100)의 가이드 부재(46)와 접촉하기 때문에, 도시 M 방향으로 퇴피한다. 이에 의해, 피구동 커플링(42)은, 구동 커플링(41)과의 맞물림 위치까지 원활하게 이동할 수 있다. 그리고, 피구동 커플링(42)의 회전축과 구동 커플링(41)의 회전축이 대략 일치한 상태에서는, 상술한 바와 같이, 커플링의 회전 위상이 맞을 때에, 커플링이 맞물려, 중간 전사 유닛(12)의 장치 본체(100)로의 장착이 완료된다.

본 실시 형태에서는, 단일의 위상에서 맞물림으로써 구동 커플링(41)으로부터 피구동 커플링(42)으로 구동을 전달하는 것이 가능하다. 이것으로부터, 구동 모터(43)의 회전량에 기초하여 피구동 커플링(42)의 위상, 즉, 본 실시 형태에서는 캠축(32)의 위상을 제어할 수 있다.

또한, 본 실시 형태는 볼록 형상의 커플링의 외주부와, 오목 형상의 커플링의 내주부 중 한쪽이 경사면(41e)을 갖는 구성이면 된다. 또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 피구동 커플링(42)의 제2 결합부(42a)도 경사면을 갖는 구성, 즉, 볼록 형상의 커플링의 외주부와, 오목 형상의 커플링의 내주부, 양쪽에 경사면을 갖는 구성이어도 된다. 구동 커플링(41)과 피구동 커플링(42)의 양쪽에 경사면을 마련하면, 보다 원활하게 피구동 커플링(42)이 가압 B 방향과는 역행하는 도시 M 방향으로 퇴피하는 것이 가능하다. 또한, 도 12의 (a)에서 도시한 위상의 경우는, 도 12의 (a)에서 도시한 위치 k를 중심으로, 피구동 커플링(42)은 회전하고, 피구동 커플링(42)은 경사면을 따라 M 방향으로 퇴피 가능하다. 또한 도 12의 (b)에서 도시한 위상의 경우는, 피구동 커플링(42)은, 제2 결합부(42a)와 제1 결합부(41b)의 접촉 위치를 회전 중심으로 하여 회전하지 않고, 유닛의 이탈 방향으로 작용하는 힘에 의해 경사면을 따라 M 방향으로 퇴피 가능하다.

(실시 형태 2)

본 실시 형태에서는, 구동 커플링(51)과 피구동 커플링(52)이 복수의 위상에서 맞물리는 구동 전달 장치에 대하여 설명한다. 구동 전달 장치 이외의 구성은, 모두 실시 형태 1과 마찬가지이다.

본체측에 설치되어 있는 구동 모터로, 대상으로 되는 유닛측의 위상을 제어할 필요가 없는 경우, 도 13에 도시한 커플링의 구성이어도, 같은 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 유닛측의 롤러류를 소정의 방향, 속도로 회전시키기 위한 구동 전달 장치 등이 이것에 해당한다.

도 13 중 부호 51은 실시 형태 1에 있어서의 41에 상당하는 구동 커플링이며, 52는, 실시 형태 1에 있어서의 42에 상당하는 피구동 커플링이다. 본 실시 형태의 커플링은, 피구동 커플링(52)과 구동 커플링(51)의 각각의 결합부의 형상이 실시 형태 1의 커플링과 상이한 것 이외에는, 실시 형태 1과 마찬가지이다.

도 14 내지 도 15에 도시한 바와 같이, 실시 형태 1과 마찬가지로, 제2 결합부(52a)와 제1 결합부(51b)의 결합이 해제될 때까지, 피구동 커플링(52)의 회전축이, 구동 커플링(51)의 회전축에 대하여 유닛 이탈 방향으로 이동하는 거리는 β이다.

또한, 도 16에 도시한 바와 같이, 실시 형태 1과 마찬가지로, 피구동 커플링(52)의 회전축의 구동 커플링(51)의 회전축에 대한 유닛 이탈 방향으로 이동 가능한 최대 거리는 α이다. α가 β 이상인 것에 의해, 피구동 커플링(52)이 위치 k를 중심으로 회전할 때에, 제2 결합부(52f)가 제1 결합부(51b)에 접촉하기 전에 피구동 커플링(52)의 M 방향으로의 퇴피가 완료된다.

또한, 도 17에 도시한 바와 같이, 피구동 커플링(52)의 제2 결합부(52a)도 경사면(51e)을 가져도 된다. 구동 커플링(51)과 피구동 커플링(52)의 양쪽에 경사면을 마련하면, 보다 원활하게 피구동 커플링(52)이 가압 B 방향과는 역행하는 도시 M 방향으로 퇴피하는 것이 가능하다.

(실시 형태 3)

본 실시 형태에서는, 구동 커플링(61)과 피구동 커플링(62)이 복수의 위상에서 맞물리는 구동 전달 장치에 대하여 설명한다. 구동 전달 장치 이외의 구성은, 모두 실시 형태 1과 마찬가지이다. 실시 형태 2와 마찬가지로, 본체측에 설치되어 있는 구동 모터로, 대상으로 되는 유닛측의 위상을 제어할 필요가 없는 경우에 사용하는 것이 가능하다.

도 18 중 부호 61은 실시 형태 1에 있어서의 41에 상당하는 구동 커플링이며, 62는, 실시 형태 1에 있어서의 42에 상당하는 피구동 커플링이다. 본 실시 형태의 커플링은, 피구동 커플링(62)과 구동 커플링(62)의 각각의 결합부의 형상이 실시 형태 1의 커플링과 상이한 것 이외에는, 실시 형태 1과 마찬가지이다.

도 19 내지 도 20에 도시한 바와 같이, 실시 형태 1과 마찬가지로, 제2 결합부(52a)와 제1 결합부(51b)의 결합이 해제될 때까지, 피구동 커플링(62)의 회전축이, 구동 커플링(61)의 회전축에 대하여 유닛 이탈 방향으로 이동하는 거리는 β이다.

또한, 도 21에 도시한 바와 같이, 실시 형태 1과 마찬가지로, 피구동 커플링(62)의 회전축의 구동 커플링(61)의 회전축에 대한 유닛 이탈 방향으로 이동 가능한 최대 거리는 α이다. α가 β 이상인 것에 의해, 피구동 커플링(62)은, 구동 커플링(61)으로부터 원활하게 퇴피하는 것이 가능하다. 또한, 도 22에 도시한 바와 같이, 피구동 커플링(52)의 제2 결합부(52a)도 경사면(61e)을 가져도 된다. 구동 커플링(61)과 피구동 커플링(62)의 양쪽에 경사면을 마련하면, 보다 원활하게 피구동 커플링(62)이 가압 B와는 역행하는 도시 M 방향으로 퇴피하는 것이 가능하다.

(실시 형태 4)

본 실시 형태에서는, 실시 형태 1에서 설명한 구동 전달 장치이며, 피구동 커플링(42)이 원호면(42i)을 갖고, 원호면(42i)이 구동 커플링(41)에 맞닿아 접촉하는 경우의 기능을, 도 23을 사용하여 설명한다. 도 23에 나타낸 부호는, 실시 형태 1에 사용한 부호와 동일하다.

피구동 커플링(42)은, 가압 부재(45)에 의해, 구동 커플링(41)측으로 가압되어 있고, 원호면(42i)이, 구동 커플링(41)의 경사면(41e)과 접촉하여, 피구동 커플링(42)의 축 방향 위치가 결정되는 구성으로 되어 있다.

여기서, 장치 본체(100)에 대하여, 장착한 중간 전사 유닛(12)의 위치가 편차의 범위 내에서 어긋난 경우에 있어서도, 본 구성으로 함으로써, 위치 어긋남에 의한 편심이 다소 있었다고 해도, 회전력을 전달할 수 있다.

(그 밖의 실시 형태)

상기한 실시 형태에서는, 유닛으로서, 중간 전사 유닛(12)과 장치 본체 사이의 구동 전달 장치로서 커플링을 사용한 예를 나타내었지만, 다른 유닛이나 커플링에도 응용 가능하다. 예를 들어, 현상 유닛(카트리지)과 장치 본체 사이의 커플링이나, 실시 형태 1의 프로세스 카트리지(7)와 장치 본체의 커플링 사이이다. 도 24나, 도 25에 도시한 바와 같이, 프로세스 카트리지(7)가 피구동 커플링(42)을 갖는 구성이어도 된다. 또한, 구동 커플링으로서(41)의 형상을 도시하고, 피구동 커플링으로서(42)의 형상을 도시하였지만, 이들의 관계는 반대이어도 실시가 가능하다. 또한, 유닛을 장치 본체에 장착시 등에, 어느 커플링이 인입되는 구성이어도, 구동 커플링(41)과 피구동 커플링(42)이 맞물림에 관한 기능은 마찬가지로 발휘된다.

1: 감광 드럼
2: 대전 롤러
3: 노광 수단
4, 4a 내지 4d: 현상 유닛
5a 내지 5d: 클리닝 유닛
7: 프로세스 카트리지
8, 22: 클리닝 수단
9: 급지 롤러
10: 레지스트 롤러쌍
11: 급지 카세트
12: 중간 전사 유닛
12a 내지 12d: (일차) 전사 수단
12e: 중간 전사 벨트(중간 전사재)
12f: 구동 롤러
12g: 종동 롤러
13: 급지 장치
14: 정착 장치
15: 이차 전사부
16: 이차 전사 수단
20: 배지 롤러쌍
23: 분리 수단
24a 내지 24d: 현상 롤러
25a 내지 25d: 현상제 도포 롤러
30: 일차 전사 이격 수단
31: 가압 부재
32: 캠축
33: 슬라이드 부재
34: 캠 부재
40: 구동 전달 장치
41, 51, 61: 구동 커플링
42, 52, 62: 피구동 커플링
43: 구동 모터
44: 전달 기어
45: 가압 부재
100: 화상 형성 장치
S: 전사재
A, B, C, D, E, F, L, M: 방향
G, H: 위상
J, K: 위치

Claims

기록 재료 상에 화상 형성이 가능한 전자사진 화상 형성 장치이며,
(1) 구동력을 전달하는 회전 가능한 본체 커플링을 포함하는 본체와,
(2) 상기 본체의 회전축에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 상기 본체에 착탈가능하게 장착가능한 유닛을 포함하고,
상기 유닛은,
(2-1) 본체 커플링으로부터 구동력을 받도록 회전 가능하고, 본체 커플링의 회전축에 실질적으로 평행한 제2 방향을 따라 상기 유닛의 몸체에 대해 이동 가능한 유닛 커플링과,
(2-2) 본체 커플링을 향하여 상기 유닛의 몸체로부터 멀어지는 제2 방향을 따르는 방향으로 상기 유닛 커플링을 가압하는 가압 부재를 포함하고,
상기 유닛이 제1 방향을 따라 장치의 본체로부터 탈착될 때, 상기 유닛이 상기 유닛 커플링 및 상기 본체 커플링이 서로 접촉하는 상태에서 제1 방향으로 이동함으로써, 상기 유닛 커플링은 상기 본체 커플링으로부터 힘을 받아서 상기 가압 부재의 가압력에 대항하여 상기 유닛의 상기 몸체에 대해 제2 방향으로 이동하고, 그로 인해 본체 커플링으로부터 퇴피하는,
전자사진 화상 형성 장치.
제1항에 있어서,
본체 커플링에는 경사부가 제공되고,
상기 유닛 커플링에는 경사부와 접촉가능한 접촉부가 제공되는,
전자사진 화상 형성 장치.
제2항에 있어서,
본체 커플링에는 경사부가 제공된 외주부를 갖는 돌출부가 제공되고,
상기 유닛 커플링에는 상기 접촉부가 제공된 내측면을 갖는 오목부가 제공되는,
전자사진 화상 형성 장치.
제3항에 있어서,
상기 유닛 커플링은 돌출부가 오목부에 들어간 상태에서 본체 커플링으로부터 구동력을 받는,
전자사진 화상 형성 장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접촉부는 상기 본체의 경사부와 접촉 가능하고, 상기 본체의 경사부와 실질적으로 평행한 경사부인,
전자사진 화상 형성 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유닛이 장치의 본체로부터 탈착될 때, 제1 방향으로 이동하는 상기 유닛에 의해 상기 유닛 커플링이 제1 방향으로 이동하는 것을 허용하지 않도록, 유닛 커플링은, 유닛 커플링과 본체 커플링 사이의 접촉 위치를 중심으로 본체 커플링에 대해 회전 가능하며, 상기 접촉 위치는 본체 커플링의 회전 축으로부터 이격되어 있는,
전자사진 화상 형성 장치.
제6항에 있어서,
접촉 위치는 상기 유닛 커플링이 본체 커플링으로부터 구동력을 받는 위치인,
전자사진 화상 형성 장치.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 유닛 커플링이 유닛 커플링과 본체 커플링 사이에서 본체 커플링의 회전축으로부터 떨어져 있는 접촉 위치를 중심으로 회전할 때, 상기 유닛 커플링의 회전축이 제1 방향으로 이동 가능한 최대 거리 α는, 상기 오목부로부터 돌출부가 분리 가능하게 될 때까지 경사면을 따라 본체 커플링으로부터 퇴피하는 상기 유닛 커플링에 의해 상기 유닛 커플링의 회전축이 제1 방향으로 이동하는 거리 β보다 큰,
전자사진 화상 형성 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가압 부재는 스프링을 포함하는,
전자사진 화상 형성 장치.