JP3180693U - 回転力伝達部材、感光体ドラムユニット、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像形成装置本体には断面形状略三角形のねじれた穴である凹部を有する駆動軸が具備されており、画像形成装置本体に取り外し可能に装着される感光体ドラムユニットの端部に配置される回転力伝達部材であって、一端側に前記凹部に回転力を伝達可能に係合し、及び凹部から離脱も可能な軸受部材30が備えられ、並びに他端側に感光体ドラムに挿入される部位である嵌合部を具備する筒状の端部部材20と、端部部材20の筒状の内側に配置されるバネ40と、端部部材の嵌合部の端面に配置され、バネ40の一端が引っ掛けられるとともに、感光体ドラムの内面に接触可能に設けられた接触爪を有するアース板41と、を備え、軸受部材30は、その外周面の軸方向にアンダーカット部がなく、外周面の一部が凹部に係合する形状を有する。
【選択図】図6
Description
プロセスカートリッジは、装置本体に装着された姿勢で文字や図形等、表されるべき内容を形成し、これを紙等の記録媒体に転写する部材である。そのために、プロセスカートリッジには、転写する内容が形成される感光体ドラム、及び該感光体ドラムに対して転写すべき内容を形成するための帯電手段や現像手段が具備されている。
一方、上記のようにプロセスカートリッジを装置本体に対して着脱させるためには、その都度装置本体の駆動軸と感光体ドラムに備えられた軸受部材との係合の解除(離脱)、及び再係合をさせる必要がある。
従って凹部52は、駆動軸51の端面に開口が形成され、開口から凹部52の底面までの間において、その側壁で囲まれる所定の容積を定義することができる。
後述するように、半径r2hが軸受部材30が有する形状と所定の関係を有することにより確実に回転力を伝達することができる。
一方、プロセスカートリッジ3の装置本体2への着脱時には、装置本体2の駆動軸51と感光体ドラムユニット10の軸受部材30との係合は解除されている必要がある。このときには装置本体2と感光体ドラムユニット10との電気的接続も解除されている。
そこで、装置本体2の駆動軸51は、その軸方向に移動が可能に構成されており、プロセスカートリッジ3の着脱時には駆動軸51が感光体ドラムユニット10の軸受部材30から離脱した姿勢にある。一方、プロセスカートリッジ3が装置本体2に装着された後には、駆動軸51が移動して感光体ドラムユニット10の軸受部材30に係合する。このときに装置本体2と感光体ドラムユニット10との電気的な接続も併せて行われる。
このように、装置本体2の駆動軸51と感光体ドラムユニットの軸受部材30とは、適切な回転駆動力を伝達するとともに、円滑に係合離脱されることが好ましい。
以下、各構成について説明する。
現像ローラ5は、感光体ドラム11に現像剤を供給するローラである。そして、当該現像ローラ5により、感光体ドラム11に形成された静電潜像が現像される。なお現像ローラ5には、固定磁石が内蔵されている。
規制部材6は、上記した現像ローラ5の外周面に付着する現像剤の量を調整するとともに、現像剤自体に摩擦帯電電荷を付与する部材である。
クリーニングブレード7は、感光体ドラム11の外周面に接触してその先端により転写後に残存した現像剤を除去するブレードである。
基体はアルミニウム、又はアルミニウム合金による導電性材料が円筒形状に形成されたものである。基体に用いられるアルミニウム合金の種類は特に限定されるものではないが、感光体ドラムの基体として用いられることが多いJIS規格で定められる6000系、5000系、3000系のアルミニウム合金であることが好ましい。
また、基体の外周面に形成される感光層は特に限定されることはなく、その目的に応じて公知のものを適用することができる。
基体は、切削加工、押し出し加工、引き抜き加工等により円筒形状を形成することにより製造することができる。そして基体の外周面に感光層を塗布する等して積層して感光体ドラム11を作製することが可能である。
なお、本実施形態ではフタ材の一例を表したがこれに限定されず、通常取り得る他の形態のフタ材を適用することも可能である。例えばフタ材に回転力伝達のための歯車が配置されてもよい。
接触壁22を挟んで他方側の本体21の端面に、軸受部材30が外側に突出するように設けられている。
嵌合部23には、外周面に溝23aが形成されてもよい。これにより当該溝23aに接着剤が充填され、アンカー効果等により端部部材20(回転力伝達部材13)と感光体ドラム11との接着性が向上する。
r1g−r2h>0 (1)
これにより、軸受部材30(端部部材20)を形成する際に金型への材料の充填、及び離型性がよくなり、生産性が向上する。また、スライドコア、コマの回転機構が不要になるので、金型自体の構成を簡素化することも可能となる。
ここで体積占有率OVは次のように求めることができる。すなわち、軸受部材30のうち凹部52に挿入された部位に係る体積をV、凹部52の容積をWとすれば、次式(2)で体積占有率OVを求めることができる。
OV=(V/W)×100% (2)
一方、体積占有率OVが80%を超えると軸受部材30自体の強度は向上するが、凹部52に係合したときに占有率が大きすぎ、係合離脱が円滑に行えない可能性がある。
結晶性樹脂としては例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、メチルペンテン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン、ナイロン等を挙げることができる。
この中でも成型加工性の観点からポリアセタール系樹脂を用いることが好ましい。
また強度を高める観点から、ガラス繊維、炭素繊維等を充填してもよい。
穴43の形状は、バネ40が具備する形状に対して、次のような関係を有していることが好ましい。図10(a)には穴43の各部位の寸法を記号で示し、図10(b)にはバネ40の各部位の寸法を記号で表した。各記号の意味は次の通りである。
d1:穴43aの直径(mm)
W:スリット43bの幅(mm)
L1:穴43aの中心から、直径線Tに直交する直径線Sまでの距離(mm)
L2:直径線Sからスリット43bの端部までの距離(mm)
L3:直径線Tとスリット43bの最も遠い部位との距離(mm)
D1:バネ40の外径(mm)
D2:バネ40の線径(mm)
d1≧D1
L1=3・d1
L2≒D1/2
L3≒D1/2
W≒2・D2
これらの関係を満たすことにより、バネ40の端部を穴43に引っ掛けて保持することが容易であるとともに、引っ掛けた後には離脱し難くすることが可能である。また、バネ40を端部部材20の軸線上に配置することができる。この取付方法は後で説明する。
図11からわかるように、端部部材20に形成された穴20aの内側にバネ40が挿入されている。一方、端部部材20の嵌合部23の端面にはアース板41がその面を重ねるように配置され、接着剤により固定されている。ここで、バネ40の端部のうち嵌合部40側に配置された端部は、アース板41の上記穴43によりアース板41に引っ掛けられており、バネ40がアース板41に保持されている。
はじめに、図12(a)、図12(b)に示したように、バネ40の一端側をアース板41の穴43aに挿入する。そして図12(a)に直線矢印で示したようにバネ40をアース板41の中心方向に向けて移動させる。これにより図4(b)からもわかるように、アース板41の一部が螺旋状に隣り合うバネ40の線材間に配置される。
次に、図13からわかるように、バネ40をその軸を中心にして回転させる。バネ40は螺旋状なので、この回転によりバネ40は図13に直線矢印で示したように進み、バネ40の長手方向端部より内側でアース板41に引っ掛かる。
その後、図14(a)、図14(b)に直線矢印で示したように、バネ40をアース板41の中心に向けて移動させる。このときには、バネ40の線材がスリット43b内を移動する。これにより図11に示した姿勢になる。
以上のようにバネ40をアース板41に引っ掛ける構成とすれば、バネ40とアース板41とを容易に係合することができる。また、バネ40を軸に沿って配置させることができる。
駆動軸51と軸受部材30とが係合すると、駆動軸51、軸受部材30、本体21及び感光体ドラム11は同軸となる。
また、軸受部材30はアンダーカット部位がないことから、凹部52への係合時、及びこれとは反対に離脱するときにも円滑に動作する。
本実施形態では、バネ40を介して本体側アース部材53とアース板41とが電気的に接続可能とされるので、本体側アース部材53の押圧力をバネ40で吸収することができる。従って、アース板41に負荷される押圧力を抑えることができ、アース板41が端部部材20から外れてしまったり、移動してしまったりすることを防止することが可能となる。
装置本体2へのプロセスカートリッジ3の装着は、図1に示したようにプロセスカートリッジ3を所定のガイドに沿って装置本体2に挿入する。このときには装置本体2の駆動軸51はプロセスカートリッジ3の移動の軌道上から退避した姿勢にある。
プロセスカートリッジ3を装置本体2の所定の位置に収めた後、装置本体2のフタを閉鎖する動作と連動して、又は他の動作により駆動軸51が図15に示したようにプロセスカートリッジ3へ向かって移動し、図16に示したように駆動軸51の凹部52内に軸受部材30が挿入され、両者が同軸に係合する。これにより、装置本体2からの回転駆動力が軸受部材30、端部部材20及び感光体ドラム11に伝達され同期して軸中心に回転することが可能となる。また、装置本体2からの回転駆動力は直接、又は他の部材を介してプロセスカートリッジ3に備えられる他の構成部材(例えば帯電ローラ4)にも伝達され、これらも回転可能となる。
感光体ドラムユニット10が回転している状態で、不図示の各種光学部材を用いて画像情報に対応したレーザー光を感光体ドラム11に照射し、当該画像情報に基づいた静電潜像を得る。この潜像は現像ローラ5により現像される。
一方、紙等の記録媒体は、装置本体2の他の部位にセットされ、装置本体2に設けられた送り出しローラ、搬送ローラ等により転写位置に搬送され、図4の線IVに沿って移動する。転写位置には転写手段1aが配置されており、記録媒体の通過に伴い転写手段1aに電圧が印加されて感光体ドラム11から記録媒体に像が転写される。その後、記録媒体に熱及び圧力が加えられることにより当該像が記録媒体に定着する。そして排出ロール等により装置本体2から像が形成された記録媒体が排出される。
また、感光体ドラム11では、次の画像に備え、クリーニングブレード7が感光体ドラム11の外周面に接触してその先端により転写後に残存した現像剤を除去する。クリーニングブレード7により掻き取られた現像剤は公知のように排出される。
図18(a)は第一の変形例に含まれる軸受部材130を表した図で、上段が正面図、下段が斜視図である。図18(b)は第二の変形例に含まれる軸受部材130’を表した図で、上段が正面図、下段が斜視図である。
軸受部材130、130’は複数の部位により軸受部材を形成する例である。これによれば、回転力を伝達する面以外を除去することにより、軸受部材の凹部への不要な接触を回避することができる。
軸受部材230、230’は軸受部材のエッジ部に面取り(テーパ)を設けた例である。これによっても、回転力を伝達する面以外を除去し、軸受部材の凹部への不要な接触を回避することができる。
2 画像形成装置本体
3 プロセスカートリッジ
10 感光体ドラムユニット
11 感光体ドラム
20 端部部材
30 軸受部材
40 バネ
41 アース板
51 駆動軸
52 凹部
53 本体側アース部材
130 軸受部材
130’ 軸受部材
230 軸受部材
230’ 軸受部材
Claims (4)
- 画像形成装置本体には断面形状略三角形のねじれた穴である凹部を有する駆動軸が具備されており、前記画像形成装置本体に取り外し可能に装着される感光体ドラムユニットの端部に配置される回転力伝達部材であって、
一端側に前記凹部に回転力を伝達可能に係合し、及び前記凹部から離脱も可能な軸受部材が備えられ、並びに他端側に感光体ドラムに挿入される部位である嵌合部を具備する筒状の端部部材と、前記端部部材の筒状の内側に配置されるバネと、
前記端部部材の前記嵌合部の端面に配置され、前記バネの一端が引っ掛けられるとともに、前記感光体ドラムの内面に接触可能に設けられた接触爪を有するアース板と、を備え、
前記軸受部材は、その外周面の軸方向にアンダーカット部がなく、前記外周面の一部が前記凹部に係合する形状を有する、回転力伝達部材。 - 円筒状の感光体ドラムと、該感光体ドラムの少なくとも一方の端部に装着される請求項1に記載の回転力伝達部材と、を備える感光体ドラムユニット。
- 請求項2に記載の感光体ドラムユニットと、
前記感光体ドラムユニットの前記感光体ドラムを帯電させる帯電ロールと、
前記感光体ドラムに静電潜像を現像する現像ロールと、を備える、プロセスカートリッジ。 - 画像形成装置本体と、該画像形成装置本体に着脱可能に配置される請求項3に記載のプロセスカートリッジと、を備える画像形成装置。
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