ПРИВОДНАЯ ГОЛОВКА ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО БАРАБАНА И ПРИВОДНОЙ МЕХАНИЗМ УСТРОЙСТВА ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
DRIVEN HEAD OF PHOTOSENSITIVE DRUM AND DRIVE OF IMAGING DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к приводной головке фоточувствительного барабана и приводному механизму для устройства формирования изображения.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Традиционное устройство формирования изображения содержит мотор, приводную головку для устройства формирования изображения и технологический картридж, при этом технологический картридж установлен в устройство формирования изображения с возможностью отсоединения и содержит фоточувствительный барабан и приводную головку фоточувствительного барабана, неподвижно соединенную с торцевой частью фоточувствительного барабана. Во время работы устройства формирования изображения энергия генерируется мотором и передается в технологический картридж через сцепление между приводной головкой для устройства формирования изображения и приводной головкой фоточувствительного барабана для обеспечения вращения фоточувствительного барабана в технологическом картридже.
Как показано на фиг. 1 и 2, приводная головка фоточувствительного барабана неподвижно расположена на одном конце фоточувствительного барабана 7 и содержит выпуклый соединительный вал 17 с искривленным выступом 17a, содержащим торцевую поверхность 17a1; центр вращения выпуклого соединительного вала 17 и центр вращения фоточувствительного барабана 7 совпадают; и вогнутый соединительный вал 18 содержит искривленное углубление 18a, и в углублении 18a образована поверхность 18a1 дна.
Во время работы устройства формирования изображения приводная головка 18 для устройства формирования изображения получает энергию вращения от мотора; выпуклый соединительный вал 17 сцепляется с приводной головкой 18 для устройства формирования изображения; и энергия вращения передается на выпуклый соединительный вал 17 через приводную головку 18 устройства формирования изображения и, наконец, обеспечивает вращение фоточувствительного барабана. Когда выпуклый соединительный вал 17 сцепляется с приводной головкой 18 устройства формирования изображения, искривленный выступ 17a на выпуклом соединительном валу 17 вставляется в искривленное углубление 18a в приводной головке 18 устройства формирования изображения; торцевая поверхность 17a1 прямо противоположна поверхности 18a2 дна; и энергия вращения на приводной головке 18 устройства формирования изображения передается на выпуклый соединительный вал 17 через сцепление между искривленным выступом 17a и углублением 18a.
На фиг. 3 и 4 изображены виды в разрезе, соответственно демонстрирующие состояние, когда искривленный выступ 17a и искривленное углубление 18a не вращаются и вращаются. Как показано на фигурах, как поперечный разрез искривленного выступа 17a, так и поперечный разрез искривленного углубления 18a имеют форму треугольников (например, равносторонних треугольников), и размер треугольного выступа 17a меньше размера треугольного углубления 18a. Как показано на фиг. 3, когда выступ 17a вставляется в углубление 18a, но не вращается вместе с углублением 18a, ось X1 вращения выпуклого соединительного вала на фоточувствительном барабане не совпадает с осью X2 вращения приводной головки устройства формирования изображения. Как показано на фиг. 4, когда выступ 17a сцепляется с углублением 18a и вращается вместе с углублением 18a, три угла 17a2 при вершине треугольного выступа 17a сцепляются с тремя ребрами треугольника в углублении 18a, и энергия передается на искривленный выступ 17a от углубления 18a, и ось X1 вращения выпуклого соединительного вала на фоточувствительном барабане совпадает с осью X2 вращения приводной головки устройства формирования изображения для обеспечения возможности стабильной передачи во время работы между искривленным выступом 17a и искривленным углублением 18a. На этой фигуре R0 обозначает диаметр окружности вращения трех углов 17a2 при вершине выступа 17a; R1 обозначает диаметр вписанной окружности треугольного углубления 18a и R2 обозначает диаметр окружности вращения трех углов при вершине углубления 18a. Для достижения передачи энергии между искривленным выступом 17a и углублением 18a устройства формирования изображения R0, R1 и R2 должны удовлетворять условию R1<R0<R2.
На фиг. 5 изображен другой вариант осуществления из уровня техники. В варианте осуществления как искривленный выступ 17a, так и искривленное углубление 18a имеют форму четырехугольников (например, квадратов) и сцепляются друг с другом для передачи энергии.
В уровне техники, приводная головка устройства формирования изображения может также приспосабливать тип, показанный на фиг. 6. Как показано на фиг. 6, искривленное углубление 28a образовано на одном конце приводной головки 28 устройства формирования изображения и имеет поверхность 28a1 дна и выступ 28a2, который расположен в центре искривленного треугольного углубления 28a (центр вращения бобышки совпадает с осью X2 вращения приводной головки устройства формирования изображения). Дополнительно, высота выступа 28a2 по существу равна глубине углубления 28a, а выступ может быть коническим.
Фоточувствительный барабан с приводной головкой фоточувствительного барабана широко используется в технологическом картридже для традиционного устройства формирования изображения. Технологический картридж по меньшей мере содержит фоточувствительный барабан, проявитель и ролик проявления, при этом фоточувствительный барабан, используемый для формирования скрытого электростатического изображения, обеспечивается приводной головкой фоточувствительного барабана; проявитель используется для проявления скрытого электростатического изображения; и ролик проявления используется для переноса проявителя на фоточувствительный барабан. Когда с целью использования технологический картридж устанавливается в устройство формирования изображения, энергию вращения от мотора устройства формирования изображения получает приводная головка устройства формирования изображения для обеспечения вращения фоточувствительного барабана и ролика проявления.
Структура передачи энергии имеет следующие недостатки.
1. Когда искривленный выступ сцепляется с искривленным углублением, углы закручивания искривленных поверхностей на выступе и углублении требуют высокой точности. В случае несоответствующих углов закручивания искривленных поверхностей на выступе и углублении вследствие проблемы точности изготовления искривленная поверхность на выступе обеспечивает контакт точка-поверхность с искривленной поверхностью в углублении, и одна из искривленных поверхностей может деформироваться во время сцепления между выступом и углублением, так что ось X1 вращения выпуклого соединительного вала на фоточувствительном барабане не может совпасть с осью X2 вращения приводной головки для устройства формирования изображения, и, следовательно, может быть нарушена стабильность передачи энергии. Во избежание вышеупомянутой проблемы точность изготовления искривленных поверхностей выступа и углубления должна быть очень высокой, и таким образом могут быть увеличены производственные затраты и вызваны проблемы сложного производства и подобное.
2. Так как многоугольные формы выступа и углубления сложно обрабатывать, выступ и углубление требуют высокой точности изготовления. Во взятом в качестве примера равностороннем треугольнике точность центров треугольников может обеспечиваться только при условии требования высокой точности выступа в форме равностороннего треугольника и углубления в форме равностороннего треугольника, или, в противном случае, ось X1 вращения выпуклого соединительного вала на фоточувствительном барабане может не совпадать с осью X2 вращения приводной головки для устройства формирования изображения, когда выступ и углубление сцепляются друг с другом, что может стать причиной нестабильной передачи. Кроме того, во время сцепления между выступом и углублением, углы при вершине треугольника на выступе, ввиду передачи энергии, стремятся к деформированию вследствие приложения силы и подвержены износу и повреждению во время длительной работы. Более того, три угла при вершине треугольника одновременно имеют функции вращения вследствие приложения силы, опоры и позиционирования во время работы, так что центры X1 и X2 стремятся не совпадать друг с другом во время сцепления между изношенным или поврежденным треугольником и углублением, таким образом может быть нарушена стабильность передачи. По этой причине для обеспечения точности и стабильности передачи, требования твердости и сопротивления износа материалов треугольного выступа являются очень высокими. Подобным образом, места на гранях треугольного углубления, обеспечивающие контакт с тремя углами при вершине выступа, также подвержены износу или повреждению во время работы, так что требования твердости и сопротивления износу треугольного углубления также являются высокими.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение предусматривает приводную головку фоточувствительного барабана и приводной механизм для устройства формирования изображения с целью решения технической проблемы требования высокой точности углов закручивания искривленного выступа и искривленного углубления традиционной приводной головки фоточувствительного барабана в связи с зацеплением между искривленным выступом и искривленным углублением.
Для решения технической проблемы настоящее изобретение принимает следующее техническое предложение.
Настоящее изобретение относится к приводной головке фоточувствительного барабана, сцепляемой с приводной головкой устройства формирования изображения для передачи энергии, при этом приводная головка устройства формирования изображения содержит искривленное углубление, имеющее треугольное поперечное сечение, и участок передачи энергии, соответственно расположенный внутри трех углов при вершине искривленного углубления и снабженный искривленной наклонной поверхностью, на верхней части которой образована грань, сцепляемая с приводной головкой фоточувствительного барабана, отличающейся тем, что приводная головка фоточувствительного барабана содержит фланец барабана, вал барабана, бобышку и три вертикальных выпуклых зуба, при этом фланец барабана расположен на торцевой части фоточувствительного барабана и соединен с фоточувствительным барабаном; вал барабана проходит в осевом направлении от торцевой части фланца барабана; бобышка проходит в осевом направлении от торцевой поверхности вала барабана и сцепляется с углублением в приводной головке устройства формирования изображения; три вертикальных выпуклых зуба, которые проходят в радиальном направлении вдоль бобышки и сцепляются с участками передачи энергии, образованы на боковой стенке бобышки, перпендикулярно валу барабана, проходят вдоль осевой линии фоточувствительного барабана и выполнены с сопряженными поверхностями, которые образованы посредством углов продольной резки торцевых поверхностей вертикальных выпуклых зубьев; и по меньшей мере одна сопряженная поверхность выполнена с возможностью сцепления с гранью на искривленной наклонной поверхности углубления для передачи энергии.
Вертикальный выпуклый зуб имеет первую боковую поверхность и вторую боковую поверхность, которые параллельны друг другу и перпендикулярны торцевой поверхности вала барабана.
Вертикальный выпуклый зуб также имеет первую боковую поверхность и вторую боковую поверхность, при этом первая боковая поверхность перпендикулярна торцевой поверхности вала барабана; вторая боковая поверхность расположена наискосок; и ширина вертикального выпуклого зуба постепенно увеличивается в направлении к корню вертикального выпуклого зуба вдоль торцевой поверхности вертикального выпуклого зуба.
Согласно техническому предложению выпуклые зубья приводной головки фоточувствительного барабана, сцепленные с участками передачи энергии, выполнены в виде вертикальных зубьев. Таким образом, техническая проблема требования высокой точности углов закручивания искривленной бобышки и искривленного углубления традиционной приводной головки фоточувствительного барабана, обусловленная сцеплением между искривленной бобышкой и искривленным углублением, может быть решена.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 изображен вид в перспективе фоточувствительного барабана с приводной головкой фоточувствительного барабана согласно уровню техники.
На фиг. 2 изображен вид в перспективе выпуклого соединительного вала и вогнутого соединительного вала согласно уровню техники.
На фиг. 3 изображено сечение, демонстрирующее состояние, когда искривленный выступ и искривленное углубление согласно уровню техники не вращаются.
На фиг. 4 изображено сечение, демонстрирующее состояние, когда искривленный выступ и искривленное углубление согласно уровню техники вращаются.
На фиг. 5 изображен вид в перспективе четырехугольного выступа и четырехугольного углубления в другом варианте осуществления согласно уровню техники.
На фиг. 6 изображено схематическое представление состояния, когда выступ расположен в центре углубления согласно уровню техники.
На фиг. 7 изображен вид в перспективе приводной головки устройства формирования изображения.
На фиг. 8 изображен вид сверху приводной головки устройства формирования изображения.
На фиг. 9 изображен вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 1.
На фиг. 10 изображена диаграмма сил, отображающая узел приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 1 и приводной головки устройства формирования изображения.
На фиг. 11 изображен вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 2.
На фиг. 12 изображен вид спереди приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 2.
На фиг. 13 изображен вид сверху, отображающий узел приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 2 и приводной головки устройства формирования изображения.
На фиг. 14 изображено схематическое представление, отображающее узел приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 2 и приводной головки устройства формирования изображения.
На фиг. 15 изображена диаграмма сил, отображающая состояние после сцепления между приводной головкой фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 2 и приводной головкой устройства формирования изображения.
На фиг. 16 изображен вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 3.
На фиг. 17 изображен вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана в варианте осуществления 4.
На фиг. 18 изображен частичный увеличенный вид бобышки для настоящего изобретения.
На фиг. 19 изображен вид спереди фиг. 18 вдоль направления B.
На фиг. 20 изображен вид сверху бобышки для настоящего изобретения.
На фиг. 21 изображен вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 5.
На фиг. 22 изображен вид сверху приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 5.
На фиг. 23 изображен вид сверху, отображающий узел приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 5 и приводной головки устройства формирования изображения.
На фиг. 24(a) изображен вид справа, отображающий узел приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 5 и приводной головки устройства формирования изображения.
На фиг. 24(b) изображено сечение по фиг. 24(a), выполненное вдоль направления C.
На фиг. 25 изображено сечение по фиг. 23 вдоль направления A.
На фиг. 26 изображено сечение по фиг. 23 вдоль направления B.
На фиг. 27 изображен частичный структурный вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана, содержащей торцевые поверхности позиционирования выпуклых зубьев, согласно варианту осуществления 5.
На фиг. 28 изображен вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 6.
На фиг. 29 изображен вид справа для фиг. 28.
На фиг. 30 изображен частичный структурный вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана, содержащей торцевые поверхности для позиционирования выпуклых зубьев, согласно варианту осуществления 6.
На фиг. 31 изображено схематическое представление состояния, когда вертикальные выпуклые зубья согласно варианту осуществления 6 соединены друг с другом выгнутой поверхностью.
На фиг. 32 изображен частичный структурный вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана, содержащей фиксирующие части согласно варианту осуществления 6.
На фиг. 33 изображен вид в разрезе, демонстрирующий внутреннюю структуру после сцепления между приводной головкой устройства формирования изображения и приводной головкой фоточувствительного барабана, содержащей фиксирующие части согласно варианту осуществления 6.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Вариант осуществления 1
На фиг. 7 и 8 изображены, соответственно, вид в перспективе и вид сверху приводной головки устройства формирования изображения. Как показано на этих фигурах, приводная головка 20 устройства формирования изображения содержит углубление 11, участки 11a передачи энергии и удерживающие участки 11b, при этом углубление 11 имеет поперечное сечение в виде равностороннего треугольника; участки 11a передачи энергии расположены в трех углах при вершине треугольника и имеют искривленные структуры; удерживающие участки 11b расположены на трех ребрах треугольника; и участки 11a передачи энергии обеспечены искривленными наклонными поверхностями 11a1 и направляющими наклонными поверхностями 11a2. Как показано на виде сверху на фиг. 7, искривленные наклонные поверхности 11a1 являются невидимыми; внутренний угол между искривленными наклонными поверхностями 11a1 и поверхностью дна углубления составляет менее 90 градусов; грани 11a3 образованы сверху искривленных наклонных поверхностей 11a1; направляющие наклонные поверхности 11a2 являются видимыми; и внутренний угол между направляющими наклонными поверхностями 11a2 и поверхностью дна углубления составляет более 90 градусов. Более того, приводная головка устройства формирования изображения соединена с мотором в устройстве формирования изображения для передачи энергии.
Приводная головка 20 устройства формирования изображения является такой же, как и приводная головка устройства формирования изображения из уровня техники.
На фиг. 9 изображен вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 1. Как изображено на этой фигуре, приводная головка фоточувствительного барабана содержит фланец 2 барабана, вал 3 барабана и бобышку 4, при этом фланец 2 барабана расположен на торцевой части фоточувствительного барабана 1, соединен с фоточувствительным барабаном 1 и используется для передачи полученной энергии фоточувствительному барабану 1; вал 3 барабана проходит в осевом направлении от торцевой части фланца 2 барабана и используется для поддержания с возможностью вращения фоточувствительного барабана 1 во время работы технологического картриджа; бобышка 4 проходит в осевом направлении от торцевой поверхности вала 3 барабана и используется для получения энергии от приводной головки 20 устройства формирования изображения; и первый выпуклый зуб 5a, проходящий в радиальном направлении вдоль бобышки 4, образован на боковой стенке 4b бобышки 4. Конкретнее, первый выпуклый зуб 5a образован наискосок на боковой стенке 4b бобышки.
Во время передачи энергии первый выпуклый зуб 5a на бобышке 4 приводной головки фоточувствительного барабана сцепляется с любым участком 11a передачи энергии для передачи энергии. Более того, боковая стенка 4b бобышки приводной головки фоточувствительного барабана проходит по касательной к удерживающим участкам 11b углубления приводной головки устройства формирования изображения в трех точках P1, P2 и P3 касания и сцепляется с ними для возможности достижения совпадения центров приводной головки фоточувствительного барабана и приводной головки 20 устройства формирования изображения во время передачи энергии.
На фиг. 10 изображена диаграмма сил, отображающая узел приводной головки фоточувствительного барабана и приводной головки устройства формирования изображения. "A" обозначает направление вращения приводной головки для устройства формирования изображения; F11 обозначает силу, приложенную к первому выпуклому зубу 5a приводной головкой устройства формирования изображения, и она раскладывается на нормальную силу F12 и радиальную силу F14; F15 обозначает силу, приложенную к приводной головке для устройства формирования изображения в точке P1 касания; F13 обозначает силу, приложенную к приводной головке для устройства формирования изображения в точке P2 касания; и к точке P3 касания сила не приложена. Таким образом, могут быть получены следующие формулы для сил:
Отсюда, F13=2⋅F14 и . Другими словами, сила  прикладывается к приводной головке устройства формирования изображения или приводной головке фоточувствительного барабана в точке P1 касания, а сила 2⋅F14 прикладывается к приводной головке устройства формирования изображения или приводной головке фоточувствительного барабана в точке P2 касания.
Вследствие взаимного износа между приводной головкой фоточувствительного барабана и приводной головкой устройства формирования изображения во время сцепления и передачи энергии, в данном предложении, выпуклые зубья, сцепленные с участками передачи энергии, и цилиндрическая поверхность бобышки, принятая в качестве позиционирующей части, приводной головки фоточувствительного барабана, расположены в разных местах, так что функции передачи энергии и позиционирования не могут влиять друг на друга вследствие износа.
Вариант осуществления 2
2
2
На фиг. 11 и 12 изображены, соответственно, вид в перспективе и вид спереди приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления, и на фиг. 13 изображен вид сверху, демонстрирующий узел приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления и приводной головки устройства формирования изображения. За приводную головку для устройства формирования изображения согласно варианту осуществления принимается приводная головка для устройства формирования изображения согласно варианту осуществления 1 и далее не описывается. Как изображено на фигурах, приводная головка фоточувствительного барабана содержит фланец 2 барабана, вал 3 барабана и цилиндрическую бобышку 4, при этом фланец 2 барабана неподвижно соединен с торцевой частью фоточувствительного барабана 1; вал 3 барабана проходит в осевом направлении от торцевой части фланца 2 барабана и используется для поддержания с возможностью вращения фоточувствительного барабана 1 во время работы технологического картриджа; цилиндрическая бобышка 4 проходит в осевом направлении от торцевой поверхности вала 3 барабана и используется для получения энергии от приводной головки 20 устройства формирования изображения; и на боковой стенке 4b цилиндрической бобышки 4 образована пара выпуклых зубьев 4a, которые проходят в радиальном направлении вдоль цилиндрической бобышки 4 и сцепляются с любыми двумя участками передачи энергии в приводной головке устройства формирования изображения. Конкретнее, выпуклые зубья 4a образованы наискосок на боковой стенке 4b цилиндрической бобышки 4. Дополнительно, выпуклые зубья 4a содержат сопряженные поверхности 4a1, при этом площадь сопряженных поверхностей 4a1 составляет от 5 до 20 мм и предпочтительно от 7 до 16 мм. Во время передачи энергии сопряженные поверхности 4a1 сцепляются с внутренними стенками участков передачи энергии в приводной головке устройства формирования изображения для передачи энергии. Путем расположения сопряженных поверхностей 4a1 на выпуклых зубьях 4a износ между приводной головкой фоточувствительного барабана и приводной головкой устройства формирования изображения может быть уменьшен. Внутренний угол β между выпуклыми зубьями 4a и осью вращения приводной головки фоточувствительного барабана составляет от 3 до 40 градусов и предпочтительно от 25 до 30 градусов для обеспечения возможности плавного сцепления между приводной головкой фоточувствительного барабана и приводной головкой устройства формирования изображения, и в то же время может быть предотвращено явление того, что приводная головка фоточувствительного барабана отцепляется от приводной головки устройства формирования изображения во время передачи энергии, и таким образом может быть достигнута стабильная передача энергии между приводной головкой устройства формирования изображения и приводной головкой фоточувствительного барабана. L1 обозначает длину выпуклых зубьев 4a, начинающуюся от боковой стенки 4b вдоль радиального направления и составляющую от 2 до 5 мм и предпочтительно от 2,3 до 3,3 мм, чтобы гарантировать то, что приводная головка фоточувствительного барабана имеет достаточный момент для передачи энергии. Минимальный внутренний угол α между двумя выпуклыми зубьями 4a имеет стандартное значение 120 градусов, и допуск верхнего предела угла составляет, как правило, 2 градуса. В данном предложении выпуклые зубья 4a могут иметь погрешность θ точности изготовления, которая составляет от 2 до 10 градусов и предпочтительно от 2 до 4 градусов. Если θ обозначает угловую погрешность, минимальный внутренний угол α между двумя выпуклыми зубьями 4a преобразуется в α+θ. Здесь, два выпуклых зуба 4a одновременно могут не сцепляться с участками 11a передачи энергии углубления 11, и выпуклый зуб, расположенный первым по направлению вращения, первым сцепляется с участком передачи энергии на приводной головке устройства формирования изображения и имеет функцию амортизации. Если выпуклые зубья 4a имеют погрешность изготовления θ ниже по направлению вращения, на каждом выпуклом зубе может быть образована наклонная сопряженная поверхность, которая имеет функцию амортизации выпуклого зуба 4a во время сцепления между выпуклым зубом 4a и участком 11a передачи энергии углубления, и значит повреждение между приводной головкой устройства формирования изображения и приводной головкой фоточувствительного барабана может быть уменьшено. Дополнительно, цилиндрическая поверхность бобышки между двумя выпуклыми зубьями 4a контактирует с удерживающими участками 11b приводной головки устройства формирования изображения для достижения позиционирования приводной головки фоточувствительного барабана. Более того, для уменьшения концентрации напряжений в местах соединения выпуклых зубьев 4a и цилиндрической поверхности бобышки также образованы скругленные углы. Более того, фланец 2 барабана, вал 3 барабана, цилиндрическая бобышка 4 и выпуклые зубья 4a приводной головки фоточувствительного барабана могут быть выполнены цельно из одинакового материала и также могут иметь амортизирующие структуры, и фланец 2 барабана также может быть снабжен шестерней 2a барабана, используемой для передачи энергии на другие элементы (такие как элемент проявления).
На фиг. 14 изображена диаграмма, отображающая узел приводной головки фоточувствительного барабана и приводной головки устройства формирования изображения, и на фиг. 15 изображена диаграмма сил, отображающая состояние после сцепления приводной головки устройства формирования изображения и приводной головки фоточувствительного барабана. Как изображено на фигурах, приводная головка фоточувствительного барабана проходит по касательной к удерживающим участкам 11b углубления приводной головки для устройства формирования изображения в трех точках P4, P5 и P6 касания и сцепляется с ними. "A" обозначает направление вращения приводной головки для устройства формирования изображения; силы F24 и F56, которые равны между собой, прилагаются к приводной головке фоточувствительного барабана посредством приводной головки устройства формирования изображения; когда крутящий момент, создаваемый приводной головкой фоточувствительного барабана, в два раза больше, чем в варианте осуществления 1, F24 и F56 равны F11 согласно варианту осуществления 1; F24 раскладывается на нормальную силу F2 и радиальную силу F4; F56 раскладывается на нормальную силу F5 и радиальную силу F6; F2 и F5 равны F12 согласно варианту осуществления 1; и F4 и F6 равны F14 из уровня техники. Если предполагать, что есть сила, прикладываемая к приводной головке устройства формирования изображения в точке P5 касания, F3 представляет собой силу, прикладываемую к приводной головке устройства формирования изображения в точке P6 касания, в точке P4 касания сила не прикладывается, таким образом могут быть получены следующие формулы силы:
Отсюда, F1=2·F4 и F3=0. Другими словами, сила 2·F4 прикладывается к приводной головке устройства формирования изображения и приводной головке фоточувствительного барабана в P5, и сила 0 прикладывается к приводной головке для устройства формирования изображения и приводной головке фоточувствительного барабана в P6. По сравнению с вариантом осуществления 1, количество точек приложения силы согласно предложению уменьшается для обеспечения возможности уменьшения износа приводной головки устройства формирования изображения и приводной головки фоточувствительного барабана в точках P5 и P6 касания, и таким образом стабильность позиционирования приводной головки фоточувствительного барабана может быть улучшена, и, следовательно, может быть достигнута более стабильная передача энергии.
Настоящее изобретение относится к приводному механизму устройства формирования изображения, который содержит приводную головку фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления и приводную головку 20 для устройства формирования изображения из уровня техники. Приводная головка 20 устройства формирования изображения содержит углубление 11, участки 11a передачи энергии и удерживающие участки 11b, при этом углубление 11 имеет поперечное сечение в виде равностороннего треугольника; участки 11a передачи энергии расположены в трех углах при вершине треугольника и имеют искривленные структуры; и удерживающие участки 11b расположены на трех ребрах треугольника. Дополнительно, приводная головка устройства формирования изображения соединена с мотором в устройстве формирования изображения для передачи энергии.
Вариант осуществления 3
Для специалиста в области техники очевидным является то, что, если среди двух выпуклых зубьев один является косым зубом, а второй – вертикальным зубом, может быть достигнут такой же технический эффект. На фиг. 16 изображен вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления. Как изображено на фигуре, косой зуб 4a выполнен наискосок на боковой стенке 4b бобышки, и вертикальный зуб 4c выполнен вертикально на боковой стенке 4b.
Вариант осуществления 4
Когда скорость вращения устройства формирования изображения низкая, и крутящий момент приводной головки устройства формирования изображения небольшой, оба выпуклых зуба приводной головки фоточувствительного барабана могут быть выполнены вертикальными. Как показано на фиг. 17, на которой изображен вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления, 4d обозначает выпуклые зубья приводной головки фоточувствительного барабана. В варианте осуществления точность изготовления приводной головки фоточувствительного барабана дополнительно уменьшена.
2
2
В изобретении, выпуклые зубья 4a в варианте осуществления также содержат сопряженные поверхности 4a1, при этом площадь сопряженных поверхностей 4a1 составляет от 5 до 20 мм и предпочтительно от 7 до 16 мм. Во время передачи энергии сопряженные поверхности 4a1 сцепляются с внутренними стенками участков передачи энергии в приводной головке устройства формирования изображения для передачи энергии. Путем расположения сопряженных поверхностей 4a1 на выпуклых зубьях 4a износ между приводной головкой фоточувствительного барабана и приводной головкой устройства формирования изображения может быть уменьшен. Более того, каждый выпуклый зуб также имеет угол 4a4 при вершине и две параллельные плоскости 4a2 и 4a3, соединенные с боковой стенкой выпуклого зуба. Дополнительно, внутренний угол между плоскостями 4a2 и 4a3 и осевой линией фоточувствительного барабана составляет β. Кроме того, сопряженные поверхности также имеют прямые края s1 и s2 и наклонные края s3, при этом прямые края s1 и s2 параллельны друг другу; внутренний угол φ между наклонными краями s3 и осевой линей фоточувствительного барабана составляет от 5 до 50 градусов и предпочтительно от 10 до 40 градусов; и внутренний угол γ между прямыми краями s1 и соединительными линиями от центра приводной головки фоточувствительного барабана до углов 4a4 при вершине выпуклых зубьев составляет от 0 до 90 градусов и предпочтительно от 25 до 45 градусов. Как показано на фиг. 18-20, направление "B", как показано на фиг. 18, параллельно направлению радиальной протяженности бобышки.
Из настоящего изобретения для специалиста в данной области техники очевидным является то, что выпуклые зубы также могут быть выполнены в виде трех симметричных выпуклых зубьев; все три выпуклых зуба могут быть выполнены в виде косых выпуклых зубьев, или все могут быть выполнены в виде вертикальных выпуклых зубьев, или один может быть выполнен в виде косого выпуклого зуба, а другие два – в виде вертикальных выпуклых зубьев, или один может быть выполнен в виде вертикального выпуклого зуба, а другие два – в виде косых выпуклых зубьев; и может быть достигнут такой же технический эффект. Под косым выпуклым зубом понимается то, что выпуклый зуб выполнен наискосок на боковой стенке бобышки, а под вертикальным выпуклым зубом понимается то, что выпуклый зуб выполнен вертикально на боковой стенке бобышки.
Более того, из настоящего изобретения специалисту в области техники очевидно, что боковая стенка бобышки и цилиндрическая поверхность бобышки являются одним и тем же компонентом.
Вариант осуществления 5
Приводная головка устройства формирования изображения в варианте осуществления является такой же, что и в вышеупомянутом варианте осуществления.
На фиг. 21 и 22 изображены, соответственно, вид в перспективе и вид сверху приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления. Приводная головка фоточувствительного барабана содержит фланец 200 барабана, вал 300 барабана, цилиндрическую бобышку 400 и три вертикальных выпуклых зуба 500, при этом фланец 200 барабана неподвижно соединен с торцевой частью фоточувствительного барабана 1; вал 300 барабана проходит в осевом направлении от торцевой части фланца 200 барабана и используется для поддержания с возможностью вращения фоточувствительного барабана 1 во время работы технологического картриджа; цилиндрическая бобышка 400 проходит в осевом направлении от торцевой поверхности вала 300 барабана и используется для получения энергии от приводной головки 20 устройства формирования изображения; три вертикальных выпуклых зуба 500, которые проходят в радиальном направлении вдоль цилиндрической бобышки 400 и сцепляются с участками 11a передачи энергии приводной головки для устройства формирования изображения, выполнены на боковой стенке 400a цилиндрической бобышки 400; внутренний угол между вертикальными выпуклыми зубьями 500 и осевой линией фоточувствительного барабана равен 0 градусов; и длина прохождения цилиндрической бобышки 400 вдоль осевого направления фоточувствительного барабана больше длины прохождения вертикальных выпуклых зубьев 500 вдоль осевого направления фоточувствительного барабана.
2
2
На фиг. 23 изображен вид сверху, демонстрирующий узел приводной головки фоточувствительного барабана и приводной головки устройства формирования изображения; на фиг. 24(a) изображен вид справа, демонстрирующий узел приводной головки фоточувствительного барабана и приводной головки устройства формирования изображения; на фиг. 24(b) изображено сечение по фиг. 24(a), выполненное вдоль направления C; и на фиг. 25 и 26 изображены, соответственно, сечения по фиг. 23, выполненные вдоль направления A и направления B. Как изображено на фигурах, каждый вертикальный выпуклый зуб 500 имеет сопряженную поверхность 500a, первую боковую поверхность 500b1 и вторую боковую поверхность 500b2, при этом первая боковая поверхность 500b1 и вторая боковая поверхность 500b2 параллельны друг другу, перпендикулярны торцевой поверхности вала 300 барабана и параллельны осевой линии фоточувствительного барабана; сопряженная поверхность 500a перпендикулярна торцевой поверхности вала 300 барабана и параллельна осевой линии фоточувствительного барабана; угол γ скоса между сопряженной поверхностью 500a и первой боковой поверхностью 500b1 совпадает со скосом искривленной наклонной поверхности 11a1 в углублении 11 для увеличения площади контакта, когда сопряженная поверхность 500a сцепляется с искривленной наклонной поверхностью 11a1 для передачи энергии. Угол γ скоса составляет от 0 до 90 градусов и предпочтительно от 20 до 45 градусов, как показано на фиг. 21 и 22. Когда вертикальные выпуклые зубья 500 сцепляются с приводной головкой 20 устройства формирования изображения для передачи энергии, корни вертикальных выпуклых зубьев 500 сцепляются с гранями 11a3 (как показано на фиг. 7 и 8) искривленных наклонных поверхностей 11a1, а именно одна линия на каждой сопряженной поверхности 500a сцепляется с гранью 11a3 (как показано на фиг. 7 и 8) для передачи энергии. Площадь сопряженных поверхностей 500a составляет от 2 до 20 мм и предпочтительно от 3 до 10 мм, как показано на фиг. 23 и 26. С целью облегчения вставки в углубление 11 бобышка 400 выполнена конической, а именно наружный диаметр d1 окружности поперечного сечения на торцевой части бобышки меньше наружного диаметра d2 окружности поперечного сечения в задней части бобышки, как показано на фиг. 25. Как показано на фиг. 26, внутренняя структура приводной головки 20 устройства формирования изображения искривлена вдоль определенного направления, и искривленные наклонные поверхности 11a1 и направляющие наклонные поверхности 11a2 (как показано на фиг. 7 и 8) в углублении 11 являются косыми, ширина W выпуклых зубьев 500, вставляемых в углубление, обратно пропорциональна высоте L выпуклых зубьев 500, т.е. чем больше ширина, тем меньше высота; ширина W выпуклых зубьев 500 прямо пропорциональна прочности выпуклых зубьев 500, т.e. чем больше ширина, тем больше прочность, меньше высота, и выпуклые зубья могут быть более легко выведены из зацепления с углублением. Высота L составляет от 1,0 до 8,0 мм и предпочтительно от 2,0 до 4,0 мм, и ширина W составляет от 1,0 до 5,0 мм и предпочтительно от 1,5 до 4,0 мм, так что удовлетворяется не только требование прочности во время передачи энергии, но также гарантируется, что выпуклые зубья 500 не будут легко выводиться из зацепления с углублением.
В варианте осуществления, как показано на фиг. 25, осевое позиционирование между приводной головкой фоточувствительного барабана и приводной головкой для устройства формирования изображения может достигаться посредством контакта между торцевой поверхностью бобышки 400 и поверхностью дна углубления 11, и может достигаться посредством контакта между торцевыми поверхностями выступающих зубьев 500 и направляющими наклонными поверхностями 11a2 в углублении 11 (как показано на фиг. 7 и 8). На фиг. 27 изображен частичный структурный вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана, использующей торцевые поверхности выпуклых зубьев для позиционирования. Как изображено на фигуре, длина прохождения цилиндрической бобышки 400 вдоль осевого направления фоточувствительного барабана меньше длины прохождения вертикальных выпуклых зубьев 500 вдоль осевого направления фоточувствительного барабана.
Сопряженные поверхности образованы посредством углов продольной резки на торцевых поверхностях вертикальных выпуклых зубьев, и продольное направление вертикальных выпуклых зубьев параллельно осевому направлению фоточувствительного барабана.
Корни вертикальных выпуклых зубьев являются частями вертикальных выпуклых зубьев, соединенных с торцевой частью вала барабана.
Вариант осуществления 6
На фиг. 28 изображен вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления, и на фиг. 29 вид справа для фиг. 28. Как изображено на фигурах, различия между приводной головкой фоточувствительного барабана согласно данному варианту осуществления и приводной головкой фоточувствительного барабана согласно варианту осуществления 5 следующие: вторая боковая поверхность 500b2 каждого вертикального выпуклого зуба выполнена в виде наклонного скоса, изменяющегося в направлении корня вертикального выпуклого зуба вдоль торцевой части 500b3 вертикального выпуклого зуба, и другие структуры являются соответствующими; и внутренний угол ω между второй боковой поверхностью 500b2 и первой боковой поверхностью 500b1 составляет от 3 до 45 градусов и предпочтительно от 20 до 30 градусов. В варианте осуществления 5 ширина W выпуклых зубьев 500, вставляемых в углубление 11, обратно пропорциональна высоте L выпуклых зубьев 500, вставляемых в углубление 11, при этом приводная головка фоточувствительного барабана имеет следующие технические проблемы: чем больше ширина W, тем выше прочность выпуклых зубьев, меньше ширина L, и выпуклые зубья намного легче вывести из зацепления с углублением; и наоборот, чем меньше ширина W, тем ниже прочность выпуклых зубьев, больше высота L, и выпуклые зубья намного тяжелее вывести из зацепления с углублением. Более того, так как корни вертикальных выпуклых зубьев 500 сцепляются с гранями 11a3 искривленных наклонных поверхностей 11a1 в углублении 11 для передачи энергии (как показано на фиг. 26), требование прочности корней вертикальных выпуклых зубьев 500 является высоким. Путем применения структуры второй боковой поверхности 500b2 в варианте осуществления вышеупомянутые проблемы могут быть решены. Причины следующие: так как вторая боковая поверхность 500b2 представляет собой наклонный скос, постепенно изменяющийся в направлении корня каждого вертикального выпуклого зуба вдоль торцевой части вертикального выпуклого зуба, а именно ширина торцевой части вертикального выпуклого зуба 500 меньше ширины корня, высота вертикального выпуклого зуба, вставляемого в углубление 11, может быть увеличена путем уменьшения ширины торцевой части вертикального выпуклого зуба 500, а значит, выпуклый зуб не может быть легко выведен из зацепления с углублением; и прочность корня может быть увеличена путем увеличения ширины корня, так что не только может быть удовлетворено условие высоты вертикального выпуклого зуба, вставляемого в углубление, но также может быть увеличена прочность корня вертикального выпуклого зуба.
В варианте осуществления осевое позиционирование между приводной головкой фоточувствительного барабана и приводной головкой для устройства формирования изображения может осуществляться посредством контакта между торцевой поверхностью бобышки 400 и поверхностью дна углубления 11 и может также осуществляться посредством контакта между торцевыми частями 500b3 вертикальных выпуклых зубьев 500 и поверхностью дна углубления 11 (как показано на фиг. 7 и 8), как показано на фиг. 30, на которой изображен частичный структурный вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана, использующей торцевые поверхности выпуклых зубьев для позиционирования. Как изображено на фигуре, длина прохождения цилиндрической бобышки 400 вдоль осевого направления фоточувствительного барабана меньше длины прохождения вертикальных выпуклых зубьев 500 вдоль осевого направления фоточувствительного барабана. На фиг. 31 изображено схематическое представление состояния, когда вертикальные выпуклые зубья соединены друг с другом выгнутой поверхностью. Как изображено на фигуре, торцевая поверхность бобышки 400 между вертикальными выпуклыми зубьями 500 представляет собой выгнутую поверхность, которая имеет выемку в направлении вала барабана, а именно три вертикальных выпуклых зуба 500 соединены друг с другом посредством выгнутой поверхности. Следовательно, концентрация напряжений в местах соединения бобышки и вертикальных выпуклых зубьев может быть уменьшена, и таким образом может быть предотвращено явление разрушения в местах соединения бобышки и вертикальных выпуклых зубьев, когда сила прикладывается к вертикальным выпуклым зубьям.
На фиг. 32 и 33 изображены, соответственно, частичный структурный вид в перспективе приводной головки фоточувствительного барабана с фиксирующими частями и вид в разрезе, демонстрирующий внутреннюю структуру после сцепления между приводной головкой фоточувствительного барабана с фиксирующими частями и приводной головкой для устройства формирования изображения. Для дальнейшего решения проблемы того, что вертикальные выпуклые зубья могут легко выходить из зацепления с углублением, на сопряженных поверхностях 500a смежно с торцевыми поверхностями вертикальных выпуклых зубьев образованы фиксирующие части 500a2. Как изображено на фигуре, фиксирующие части 500a2 перпендикулярны сопряженным поверхностям 500a, проходят наружу и выполнены в виде выгнутых или полусферических тел, проходящих наружу от верхней части сопряженных поверхностей 500a. Когда приводная головка фоточувствительного барабана сцепляется с приводной головкой для устройства формирования изображения для передачи энергии, фиксирующие части 500a2 могут сцепляться с искривленными наклонными поверхностями 11a1 в углублении 11. Если приводная головка фоточувствительного барабана стремится выйти из зацепления вдоль осевого направления, фиксирующие части 500a2 могут упираться в искривленные наклонные поверхности 11a1 в углублении 11, так что между приводной головкой фоточувствительного барабана и приводной головкой для устройства формирования изображения для предотвращения выхода из зацепления приводной головки фоточувствительного барабана с приводной головкой для устройства формирования изображения в осевом направлении может создаваться натяжение.