JP6020237B2 - 軸受部材、端部部材、感光体ドラムユニット、及び軸受部材の製造方法 - Google Patents
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Description
プロセスカートリッジとは、文字や図形等の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り、ここには転写する内容が形成される感光体ドラムが含まれている。さらにプロセスカートリッジには、感光体ドラムに加え、該感光体ドラムに対して作用して転写すべき内容を形成させるための各種手段が配置される。これら手段として、例えば感光体ドラム表面に現像する手段、感光体ドラムを帯電させる手段、感光体ドラムをクリーンニングする手段を挙げることができる。
また、このように揺動可能なカップリング部材が取り付けられたドラムフランジ(軸受部材)を感光体ドラムの端部に精度よく取り付けることも困難である。さらに、このようにカップリング部材やドラムフランジを複数の部材から形成し、これらを順次組み立てながら製造する構造によると、部材同士の接合箇所の強度に問題を生じる虞があった。
また、非特許文献1には一体成形する方法も開示されているが、当該文献に開示された方法のみでは軸部材のスムーズな取り付け、軸部材のスムーズな揺動、及び軸部材の装置本体とのスムーズな着脱を実現することが困難であった。
なお、本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。
また上記導電性材料は後述する端部部材40側に設けられてもよい。
歯車48は、現像ローラ等の隣接するローラに回転力を伝達する歯車であり、本形態では、はす歯歯車である。歯車の種類は特に限定されることはなく平歯車等であってもよい。ただし歯車は必ずしも設けられている必要はない。
壁部51aは、図4及び図5(b)からわかるように、筒状体46と同心の円筒状の部位である。図4、図5(b)にFで表した壁部51aの円筒状である内側の直径は、後述する軸部材70の球体90の直径と概ね同じとされている。
一方、底部51bは、円筒状である壁部51aの一方側端部を塞ぐように底を形成する部位である。そして該底部51bは半球状に湾曲する形態を有している。底部51bの半球状は、図5(b)に表れているようにその中心C1が軸受部材45の軸上となるように形成され、半径は後述する軸部材70の球体90の半径と概ね同じにされている。
そして当該壁部51a及び底部51bで囲まれた内側に凹部51cが形成され、凹部51cは、その底(すなわち底部51b)が半球状に湾曲した凹状である。凹部51cのうち底部51bの反対側は開放されている。この凹部51cが軸部材70の球体90を受ける空間となる。
また、図5(a)からわかるように、揺動溝52のうち凹部51cの開放側端部では、溝の底間が狭められるように湾曲している。本形態ではこの湾曲は点C2を中心とした円弧に沿って形成されており、点C2は筒状体46の軸上であるとともに、球体受け部51の底部51bの半球状の中心である上記した点C1と概ね同じ位置であることが好ましい。
各溝74a、74bには、図8によく表れているように、溝の一方の側壁に凸部75が設けられるとともに、その底部73側には円周方向に窪み75aを具備している。これにより後述するように装置本体10の駆動軸11のピン12が窪み75aに係合してその抜けが防止されつつ、適切に回転力が伝達される(図22(b)参照)。
また、各溝74a、74bの他方側の側壁には斜面74cが形成されており、上記ピン12の溝内への導入を容易にしている。
また、軸部材70は、図11(b)にXIbで示したように、回転力伝達ピン95の軸線を中心として回動(揺動)することができる。すなわち回転力伝達ピン95の軸線を中心に図11(a)に示した方向に直交する方向に回動(揺動)することが可能である。
このとき、揺動溝52の側壁には例えば該揺動溝52に回転力伝達ピン95を導入するための別の溝が連結されたり、その他凹凸が形成されていないので、これら他の溝や凹凸が軸部材の揺動を阻害することがない。従ってより確実で円滑な揺動が可能である。
このとき、図13にXIIIaで示した距離は係止部52aにおける揺動溝52の底部間の距離を表している。また、図13にXIIIbで示した距離は、図13に示した軸部材70の姿勢において、筒状体46の径方向における回転力伝達ピン95の端部間距離を表している。そして本形態では、XIIIbの距離がXIIIaの距離よりも長くなるように形成されている。これにより軸部材70が最大に傾いても回転力伝達ピン95が揺動溝52の係止部52aに確実に引っ掛り、少なくとも自重や軽微な外力によって軸部材70が軸受部材45から外れることがない。従って、確実に軸部材70を軸受部材45に保持しておくことができ、意図しない場面で軸部材70が軸受部材45から外れてしまうことがなく端部部材40として機能することができる。
このような端部部材40により、プロセスカートリッジ20の装着時には感光体ドラム35に適切に回転力を付与するとともに、当該プロセスカートリッジ20の容易な着脱が可能となる。
第一金型100は、有底円筒部101及び凹部形成部102を備えている。有底円筒部101の円筒部分は、軸受部材45の筒状体内面と壁部51aの外周部との間隙を形成する形状とされている。一方、凹部形成部102は図15からわかるように、有底円筒部101の底から突出するように設けられ、有底円筒部101の内側に配置される。凹部形成部102は球体受け部51を形成できる形状を有しており、凹部51cに対応するようにドーム状の形態とされている。また、有底円筒部101と凹部形成部102との間には間隙が形成され、これが軸受部材45の壁部51aを成型する形状を有している。
第一金型100には、第二金型110が挿入される溝100aが形成されている。この溝100aは揺動溝52が形成される位置までの深さを有している。
本形態の軸受部材145、及び端部部材140では、揺動溝152のうち凹部51cの開放部側端部に、さらに2つの揺動溝152間を狭めるように楔形の突出部152aを備えている。この点以外は上記した軸受部材45及び端部部材40と同様の構造である。
このような端部部材140によれば、図18(b)からよくわかるように、軸部材70を最も傾けた姿勢で回転力伝達ピン95が突出部152aに引っ掛かり、さらに軸部材70が意図しない場面で軸受部材145から外れてしまうことを確実に防止することができる。
本形態の軸受部材245、及びこれに軸部材70を取り付けた端部部材240では、揺動溝252のうち凹部51cの開放部側端部に、上記説明した突出部152aを備えている。さらに、軸受部材245は、揺動溝252のうち、湾曲した係止部52aのうち突出部152aとは反対側の端部から、軸受部材245の軸から離隔して2つの揺動溝252間が広がるように形成される段差252aが設けられている。この点以外は上記した軸受部材45及び端部部材40と同様の構造である。
このような端部部材240によれば、図19(b)からよくわかるように、軸部材70を最も傾けた姿勢で回転力伝達ピン95が突出部152aに引っ掛かり、軸部材70が軸受部材245から意図しない場面で外れてしまうことを確実に防止することができる。
初めに、図20(a)に示したように、軸部材70の回転力伝達ピン95を球体90から一方の端部のみが突出するように大きく寄せて突出させる。そしてこの突出した回転力伝達ピン95の端部が揺動溝の段差252aに達するように軸部材70を傾けて軸受部材45の凹部51c内に球体90を挿入する。
次に図20(b)、図20(c)、図20(d)に順に示したように軸部材70を徐々に軸受部材245の軸線方向に沿うように起こす。これにより、球体90から突出した回転力伝達ピン95の端部が段差252aを乗り越える過程で揺動溝252の底部から押圧され、回転力伝達ピン95はその軸線方向反対側に移動する。
そして図20(e)に示したように軸部材70の軸線が軸受部材245の軸線方向に重なる姿勢になると、回転力伝達ピン95はその両端が球体90から同じ程度に突出するような形態となる。この姿勢から図20(f)のように軸部材70の球体90を軸受部材245の底部51bに載置して取り付けが完了する。
本形態の軸受部材345、及びこれに軸部材70を取り付けた端部部材340では、揺動溝352のうち凹部51cの開放部側端部に、上記説明した突出部152aを備えている。さらに、軸受部材345は、揺動溝352のうち、湾曲した係止部52aのうち突出部152aとは反対側の端部から、軸線から離隔して2つの揺動溝352間が広がるように形成される傾斜部352aが設けられている。この点以外は上記した軸受部材45及び端部部材40と同様の構造である。
このような端部部材340によれば、図21(b)からよくわかるように、軸部材70を最も傾けた姿勢で回転力伝達ピン95が突出部152aに引っ掛かり、軸部材70が意図しない場面で外れてしまうことを確実に防止することができる。また、傾斜部352aが軸受部材245の段差252aと同様に作用し、軸部材70を円滑に取り付けることができる。
現像ローラは、感光体ドラム35に現像剤を供給するローラである。そして、当該現像ローラにより、感光体ドラム35に形成された静電潜像が現像される。なお現像ローラには、固定磁石が内蔵されている。
現像ブレードは、上記した現像ローラ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ブレードである。
転写ローラは、感光体ドラム35に形成された像を紙等の記録媒体に転写するためのローラである。
クリーニングブレードは、感光体ドラム35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。
ここで、上記した感光体ドラムユニット20の軸部材70のうち、少なくともカップリング部材71は該筐体21から露出して配置される。これにより後述するように、装置本体10から回転駆動力を得ることができるとともに、装置本体10とプロセスカートリッジ20との着脱が容易となる。
そしてさらにプロセスカートリッジ20を装着方向に押し込むことにより、図23(b)に示したように、傾けられていた軸部材70の軸線が駆動軸11の軸線に一致し、駆動軸11、軸部材70、軸受部材45及び感光体ドラム35の軸線が一致し、図23(b)に示した姿勢となる。これにより、適切に駆動軸11から、軸部材70、軸受部材45、感光体ドラム35に回転力が付与され、最終的にプロセスカートリッジ20へ回転力が与えられる。
20 プロセスカートリッジ
30 感光体ドラムユニット
35 感光体ドラム
40 端部部材
45 軸受部材
50 保持部
51 壁部
52 揺動溝
70 軸部材
Claims (11)
- 感光体ドラムの端部に配置され、少なくとも一部が球状である球体と前記球体から突出して設けられる回転力伝達ピンとを備える軸部材が揺動可能に取り付けられる軸受部材であって、
一方が開放されるとともにこれと反対側の底部が前記球体に沿った湾曲面を有し、前記球体が内包される凹部と、前記凹部の側面に設けられ、前記回転力伝達ピンの端部が挿入される溝である少なくとも2つの揺動溝と、を有し、
前記揺動溝はその少なくとも一部に前記軸受部材の軸に平行である部位と前記軸に近づくように湾曲する部位とを備え、
前記凹部は、前記軸受部材の軸方向のうち前記凹部の開放された側から該凹部をみたときにアンダーカット部がなく、
前記凹部の前記開放された側における前記軸方向に直交する方向の前記2つの揺動溝の間隔は、前記軸部材が前記軸受部材に装着されて最も傾いた姿勢とされたときでも前記回転力伝達ピンの両端間の前記軸受部材の軸に直交する方向における距離よりも短く形成される、軸受部材。 - 前記揺動溝の前記湾曲する部位にさらに突出部が設けられている請求項1に記載の軸受部材。
- 前記揺動溝の前記湾曲する部位は円弧状に形成され、該円弧状の中心は、前記軸受部材の前記凹部の底部の前記湾曲面の中心と一致する、請求項1又は2に記載の軸受部材。
- 前記揺動溝は、前記湾曲する部位と前記平行である部位との間に、前記軸受部材の軸から離隔する方向に段差又は傾斜が設けられている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の軸受部材。
- 前記揺動溝には、前記凹部の開放側とは反対側から前記軸受部材を見たとき、アンダーカット部がない、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の軸受部材。
- 全てが一体に形成されている請求項1乃至5のいずれか1項に記載の軸受部材。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の軸受部材、及び、前記軸受部材に揺動可能に取り付けられる軸部材を備え、
前記軸部材は、
回転する駆動軸と連結すべき回転力受け部と、
前記回転力受け部と連動し、前記軸受部材の前記凹部に配置される少なくとも一部が球状である球体と、
前記球体から突出し、該突出した部位が前記軸受部材の前記揺動溝内を移動可能である回転力伝達ピンと、を備える端部部材。 - 前記軸部材の前記回転力伝達ピンが前記軸受部材の前記揺動溝の前記湾曲する部位に引っ掛かることにより、前記軸部材が前記軸受部材から外れることが防止される請求項7に記載の端部部材。
- 前記軸部材の前記回転力伝達ピンは前記球体から前記回転力伝達ピンの両端を突出させた姿勢及び前記回転力伝達ピンの一端のみを突出させた姿勢を取ることを許容し、
前記軸受部材の前記揺動溝の前記湾曲する部位によって、前記回転力伝達ピンが前記揺動溝内を移動することが規制される範囲内で、前記球体は前記軸受部材の前記凹部内を回転可能であり、
前記揺動溝の前記湾曲する部位により前記回転力伝達ピンが前記軸受部材の軸方向への移動が規制され、該移動を規制された姿勢で前記軸部材が前記軸受部材に旋回可能に取り付けられている請求項7又は8に記載の端部部材。 - 感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの軸方向端部の少なくとも一方に取り付けられた請求項7乃至9のいずれか1項に記載の端部部材と、を備える感光体ドラムユニット。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の軸受部材を製造する方法であって、
射出成型により形成する工程を有し、
前記凹部を形成する第一金型、及び、前記揺動溝を形成する第二金型により、
前記工程は、前記第一金型に設けられた溝に前記第二金型を差し込んで前記第一金型と前記第二金型とを組み合わせ、射出成型をおこない、前記第一金型と前記第二金型とを反対の方向に引き離すことにより離型させることを含む、軸受部材の製造方法。
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