МЕХАНИЗМ ПЕРЕДАЧИ ДВИЖУЩЕЙ СИЛЫ И СОДЕРЖАЩИЙ ЕГО ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ КАРТРИДЖ Российский патент 2016 года по МПК F16D1/10 G03G15/00 

Область техники

Данное изобретение относится к устройству формирования изображения, такому как лазерный принтер и копировально-множительная машина, и, в частности, к механизму передачи движущей силы, который используется в устройстве формирования изображения, и к обрабатывающему картриджу, в котором он используется.

Предпосылки создания изобретения

В традиционном устройстве формирования изображения имеется двигатель, приводной элемент устройства формирования изображения и обрабатывающий картридж, при этом обрабатывающий картридж устанавливается с возможностью отсоединения в устройстве формирования изображения; а фоточувствительный барабан устанавливается на обрабатывающем картридже. Во время работы устройства формирования двигатель создает движущую силу, и она передается на обрабатывающий картридж посредством приводного элемента устройства формирования изображения, и, таким образом, фоточувствительный барабан на обрабатывающем картридже приводится во вращательное движение.

Как показано на Фиг. 1 и 2, механизм передачи движущей силы закреплен неподвижно на одном конце фоточувствительного барабана 7 и включает вал барабана 17; выступ 17a с искривленной поверхностью расположен на валу 17 барабана и имеет концевую часть 17a1; ось вращения вала 17 барабана совпадает с осью вращения фоточувствительного барабана 7; и приводной элемент 18 устройства формирования изображения имеет выемку 18a с искривленной поверхностью, в которой имеется поверхность 18a1 дна.

Во время работы устройства формирования изображения приводной элемент 18 устройства формирования изображения воспринимает от двигателя движущую силу вращения; вал 17 барабана находится в зацеплении с приводным элементом 18 устройства формирования изображения; и движущая сила вращения передается на вал 17 барабана посредством приводного элемента 18 устройства формирования изображения и, в конечном счете, приводит во вращательное движение фоточувствительный барабан 7. Когда вал 17 барабана находится в зацеплении с приводным элементом 18 устройства формирования изображения, выступ 17a с искривленной поверхностью на валу 17 барабана вставлен в выемку 18a с искривленной поверхностью на элементе 18 привода устройства формирования изображения; концевая часть 17a1 упирается в поверхность 18a2 дна; и движущая сила вращения от элемента 18 привода устройства формирования изображения передается на вал 17 барабана благодаря зацеплению между выступами 17a с искривленной поверхностью и выемкой 18a.

Фиг. 3 и 4 представляют собой схематический чертеж поперечного сечения и иллюстрирует, соответственно, состояния, когда выступ 17a с искривленной поверхностью и выемка 18a с искривленной поверхностью не вращаются и вращаются. Как показано на этих фигурах, поперечные сечения как выступа 17a с искривленной поверхностью, так и выемки 18a с искривленной поверхностью имеют треугольную форму (например, форму равносторонних треугольников), и размер треугольного выступа 17a меньше, чем размер треугольной выемки 18a. Как показано на Фиг. 3, когда выступ 17a вставлен в выемку 18a и не вращается вместе с выемкой 18a, ось вращения X1 вала фоточувствительного барабана не совпадает с осью вращения X2 приводного элемента устройства формирования изображения. Как показано на Фиг. 4, когда выступ 17a находится в зацеплении с выемкой 18a и вращается вместе с выемкой 18a, три вершины 17a2 треугольного выступа 17a находятся в зацеплении с тремя гранями треугольной выемки 18a, и движущая сила передается на выступ 17a от выемки 18a. Следовательно, ось вращения X1 вала фоточувствительного барабана совпадает с осью вращения X2 элемента привода устройства формирования изображения, и, таким образом, можно гарантировать во время работы стабильную передачу между выступами 17a с искривленной поверхностью и выемкой 18a с искривленной поверхностью. На данной фигуре R0 обозначен диаметр круга, который описывают при вращении вершины 17a2 выступа 17a; R1 обозначен диаметр окружности, вписанной в треугольную выемку 18a; a R2 обозначен диаметр окружности, которую описывают при вращении три вершины выемки 18a. Для того чтобы добиться передачи движущей силы между выступом 17a и элементом 18a привода устройства формирования изображения, диаметры R0, R1 и R2 должны соответствовать следующему условию: R1<R0<R2.

На Фиг. 5 представлен еще один вариант выполнения известного технического решения. В этом варианте выполнения как выступ 17a с искривленной поверхностью, так и выемка 18a с искривленной поверхностью представляют собой четырехугольники (такие, как правильные четырехугольники), и четырехугольный выступ 17a и четырехугольная выемка 18a входят в зацепление с друг другом и используются для передачи движущей силы.

В приводном элементе устройства формирования изображения в известных технических решениях также можно использовать приспособление, показанное на Фиг. 6. Как показано на Фиг. 6, выемка 28a с искривленной поверхностью расположена на одном конце приводного элемента 28 устройства формирования изображения и имеет поверхность 28a1 дна и опорный выступ 28a2, который расположен в центре треугольной выемки 28a с искривленной поверхностью (центр вращения опорного выступа 28a2 в виде сжатого стержня совпадает с осью X2 вращения приводного элемента устройства формирования изображения); при этом высота опорного выступа 28a2 по существу равняется глубине выемке 28a, и указанный опорный стержень может быть коническим.

Фоточувствительный барабан, в котором имеется механизм для движущей силы, используется в общем случае в обрабатывающем картридже в традиционном устройстве формирования изображения. Указанный обрабатывающий картридж включает по крайней мере фоточувствительный барабан, который используется для формирования скрытого электростатического изображения и в котором имеется механизм передачи движущей силы, проявитель, который используется для проявления скрытого электростатического изображения, и проявляющийся ролик, который используется для переноса проявителя на фоточувствительный барабан. Когда обрабатывающий картридж установлен на устройстве формирования изображения, движущая сила вращения, создаваемая двигателем на устройстве формирования изображения, воспринимается приводным элементом устройства формирования изображения и фоточувствительный барабан и проявляющий ролик приводятся во вращательное движение.

Приводной механизм движущей силы в известных технических решениях имеет следующие недостатки:

1. Когда выступ с искривленной поверхностью находится в зацеплении с выемкой с искривленной поверхностью, необходимо, чтобы профиль искривления на искривленных поверхностях выступа и выемки имел высокую точность. Когда профили искривления вследствие недостаточной точности изготовления искривленных поверхностей выступа и выемки не соответствуют друг другу, искривленные поверхности выступа и выемки образуют точечный контакт поверхностей и одна искривленная поверхность может быть деформирована во время зацепления между выступом и выемкой, и поэтому ось вращения X1 вала фоточувствительного барабана не может совпадать с осью вращения X2 приводного элемента устройства формирования изображения и, следовательно, может нарушиться стабильная передача движущей силы. Для того чтобы разрешить указанную проблему, необходимо, чтобы точность изготовления искривленных поверхностей выступа и выемки была высокой, поэтому себестоимость изготовления может возрасти и могут возникнуть такие проблемы, как сложность изготовления.

2. Выступ и выемку, имеющие форму многоугольника, трудно обрабатывать и требуется высокая точность изготовления выступа и выемки. Если взять в качестве примера равносторонний треугольник, то необходимо, чтобы точность выступа в форме равностороннего треугольника и выемки в форме равностороннего треугольника была высокой с тем, чтобы можно было гарантировать точность совпадения центров треугольников. В противном случае ось X1 вращения фоточувствительного барабана может не совпадать с осью X2 вращения приводного элемента устройства формирования изображения в то время, когда выступ и выемка в зацеплении, и это может быть причиной нестабильной передачи. Кроме того, в то время, когда выступ и выемка находятся в зацеплении, вершины треугольника на выступе могут быть деформированы после возникновения напряжения вследствие необходимости осуществлять передачу движущей силы и могут изнашиваться и повреждаться после длительной работы. Более того, поскольку три вершины треугольника также выполняют функции вращения в напряженном состоянии, опоры и установки в заданное положение во время работы, несовпадение центров X1 и X2 друг с другом может иметь место в то время, когда изношенный и поврежденный треугольный выступ и выемка находятся в зацеплении, и тем самым может быть нарушена стабильность передачи. Следовательно, для того, чтобы гарантировать точность и стабильность передачи, необходимо, чтобы материалы, из которых изготавливаются треугольные выступы, имели высокую твердость и износостойкость. В то время, поскольку участки, на которых грани треугольной выемки соприкасаются с тремя вершинами выступа, также могут повреждаться или изнашиваться во время работы, то также необходимо, чтобы треугольная выемка имела высокую твердость и износостойкость.

Краткое изложение сущности изобретения

В данном изобретении предлагается механизм передачи движущей силы, позволяющей решить техническую проблему, состоящую в том, что зацепление между выступом и выемкой может ухудшиться вследствие того, что находящийся в напряженном состоянии механизм может изнашиваться в результате избыточного давления, возникающего во время зацепления находящегося в напряженном состоянии механизма и выемки.

Для того чтобы решить эту проблему в изобретении принято следующее техническое решение.

Изобретение относится к механизму передачи движущей силы, который включает приводной элемент фоточувствительного барабана, при этом приводной элемент фоточувствительного барабана входит в зацепление с приводным элементом устройства формирования изображения для того, чтобы передавать движущую силу; устройство формирования изображения включает треугольную выемку с треугольным поперечным сечением, содержащую часть, предназначенную для передачи движущей силы и расположенную в треугольной выемке; приводной элемент фоточувствительного барабана включает выступ с неискривленной поверхностью, который проходит вдоль оси от торцевой поверхности вала барабана и входит в зацепление с выемкой, расположенной на приводном элементе устройства формирования изображения; при этом у выступа имеется механизм, ограничивающий положение, и механизм, находящийся в напряженном состоянии; при этом в качестве механизма, находящегося в напряженном состоянии, берется выступающий зуб, расположенный с наклоном на выступе с неискривленной поверхностью; и у каждого из выступающих зубьев также имеется сопряженная поверхность, которая входит в зацепление с частью, предназначенной для передачи движущей силы, для того, чтобы передавать движущую силу.

Механизм, ограничивающий положение, и механизм, находящийся в напряженном состоянии, расположены в разных местах.

Опорный диск, расположенный на выступах и входящий в зацепление с гранями выемки, берется в качестве механизма, ограничивающего положение.

Количество выступающих зубьев равно двум; и эти два выступающих зуба входят в зацепление, соответственно, с двумя частями, передающими движущую силу, расположенными в трех вершинах указанной выемки.

Внутренний угол между указанным выступающим зубом и осью вращения приводного элемента фоточувствительного барабана составляет от 3° до 40°.

Внутренний угол между наклонным выступающим зубом и осью вращения приводного элемента фоточувствительного барабана составляет от 25° до 30°.

Опорный диск расположен на выступе; и высота каждого выступающего зуба от опорного диска, расположенного на выступе с неискривленной поверхностью, в радиальном направлении составляет от 2 до 5 мм.

Высота каждого выступающего зуба от опорного диска, расположенного на выступе с неискривленной поверхностью, в радиальном направлении составляет от 2,3 до 3,3 мм.

Минимальный внутренний угол между двумя выступающими зубьями составляет 120°, и верхняя граница допуска по точности изготовления для внутреннего угла составляет от 2° до 10°.

Верхняя граница допуска по точности изготовления для внутреннего угла составляет от 2° до 4°.

Каждый выступающий зуб также имеет две параллельные плоскости, которые соединены с опорным диском; и сопряженная поверхность расположена под углом к двум параллельным плоскостям.

Внутренний угол между скошенными краями сопряженных поверхностей и осью фоточувствительного барабана составляет от 5° до 50°.

Внутренний угол между скошенными краями сопряженных поверхностей и осью фоточувствительного барабана составляет от 10° до 40°.

Каждая сопряженная поверхность имеет два прямолинейных края; и внутренний угол между прямолинейным краем и соединительной линией, проведенной из центра приводного элемента фоточувствительного барабана к вершине угла каждого выступающего зуба, составляет от 0° до 90°.

Каждая сопряженная поверхность имеет два прямолинейных края; и внутренний угол между прямолинейным краем и соединительной линией, проведенной из центра приводного элемента фоточувствительного барабана к вершине угла каждого выступающего зуба, составляет от 25° до 45°.

Площадь сопряженной поверхности составляет 5-20 мм².

Площадь сопряженной поверхности составляет 7-16 мм².

Механизм, ограничивающий положение, имеет опорное отверстие, которое расположено на выступе по центральной оси вала барабана, и опорный выступ, который расположен по центральной оси в выемке и входит в зацепление с опорным отверстием.

На выступе расположен опорный диск и два выступающих сжатых стержня; выступающие сжатые стержни расположены симметрично на обеих сторонах выступа; первый выступающий сжатый стержень представляет собой выступающий зуб, входящий в зацепление с компонентом, предназначенным для передачи движущей силы; второй выступающий сжатый стержень соприкасается с внутренней стенкой выемки; первый выступающий сжатый стержень используется в качестве механизма, находящегося в напряженном состоянии; а механизм ограничения положения включает опорный диск и второй выступающий сжатый стержень.

Данное изобретение относится к обрабатывающему картриджу, который включает фоточувствительный барабан, а также включает механизм передачи движущей силы, который расположен на торце фоточувствительного барабана.

Благодаря использованию данного технического решения вследствие того, что механизм ограничения положения и механизм, находящийся в напряженном состоянии, расположены в разных местах, механизм ограничения положения не может нарушить совпадение центров вращения во время зацепления в случае возникновения избыточного давления на механизм, находящийся в напряженном состоянии, в то время, когда он находится в зацеплении с выемкой, и таким образом становится возможным решить техническую проблему, связанную с традиционным механизмом передачи движущей силы и состоящую в том, что зацепление между выступом и выемкой может быть нарушено в результате того, что механизм, находящийся в напряженном состоянии, может изнашиваться в то время, когда он находится в зацеплении. Более того, поскольку количество выступающих зубьев равно двум, и эти два выступающих зуба входят в зацепление, соответственно, с двумя частями, передающими движущую силу и расположенными в трех вершинах, то силу, действующую на приводной элемент устройства формирования изображения и приводной элемент фоточувствительного барабана в различных точках, можно уменьшить и тем самым можно уменьшить износ приводного элемента устройства формирования изображения и приводного элемента фоточувствительного барабана, и, следовательно, можно решить техническую проблему, связанную с тем, что центрирование может быть нарушено в результате того, что центры осей приводного элемента устройства формирования изображения и приводного элемента фоточувствительного барабана не совпадают друг с другом вследствие износа.

Данное техническое решение также имеет следующие преимущества:

1. Выступы, имеющие одинаковую конфигурацию, могут входить в зацепление с выемками, имеющими различные формы, с тем, чтобы осуществить передачу движущей силы.

2. Благодаря указанным выше конфигурациям выступы легче обрабатывать и требования к точности при изготовлении становятся ниже.

3. Опорные точки и точки приложения механического напряжения на выступе отделены друг от друга, и поэтому опорные точки на выступе не могут нарушить совпадение центров вращения X1 и X2 во время зацепления в случае возникновения избыточного давления на выступ в точках приложения механического напряжения, когда он находится в зацеплении с выемкой.

4. Выступ и выемка могут иметь коническую форму с тем, чтобы выступ было легче вставить в выемку.

5. Поскольку выступающий зуб на выступе расположен наклонно на несущем диске, можно избежать того, что приводной элемент фоточувствительного барабана может выйти из зацепления с приводным элементом устройства формирования изображения во время передачи движущей силы, и, таким образом становится возможным осуществить стабильную передачу движущей силы между приводным элементом устройства формирования изображения и приводным элементом фоточувствительного барабана.

6. На выступе также можно разместить множество выступающих зубьев с тем, чтобы можно было уменьшить количество точек приложения механического напряжения между выступом и выемкой.

7. Размещая специальным образом сопряженные поверхности на выступающих зубьях, можно увеличить площадь приложения механического напряжения между выступом и выемкой и, таким образом, можно уменьшить износ, возникающий в месте контакта выступа и выемки, и, следовательно, можно осуществить более стабильную передачу движущей силы между приводным элементом фоточувствительного барабана и приводным элементом устройства формирования изображения.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - стереограмма фоточувствительного барабана, в котором имеется приводной элемент фоточувствительного барабана, согласно известным техническим решениям;

Фиг. 2 - стереограмма приводного элемента фоточувствительного барабана и приводного элемента устройства формирования изображения, согласно известным техническим решениям;

Фиг. 3 - схематический чертеж поперечного сечения, иллюстрирующий состояние, когда выступ с искривленной поверхностью и выемка с искривленной поверхностью, согласно известным техническим решениям, не вращаются;

Фиг. 4 - схематический чертеж поперечного сечения, иллюстрирующий состояние, когда выступ с искривленной поверхностью и выемка с искривленной поверхностью, согласно известным техническим решениям, вращаются;

Фиг. 5 - схематический чертеж, иллюстрирующий состояние, когда выступ и выемка, согласно известным техническим решениям, имеют форму четырехугольника;

Фиг. 6 - схематический чертеж, иллюстрирующий состояние, когда установочный сжатый стержень расположен в центре выемки, согласно известным техническим решениям;

Фиг. 7 - стереограмма приводного элемента устройства формирования изображения;

Фиг. 8 - вид сверху приводного элемента устройства формирования изображения;

Фиг. 9 - стереограмма, иллюстрирующая состояние, предшествующее зацеплению между приводным элементом фоточувствительного барабана и приводным элементом устройства формирования изображения, согласно первому варианту выполнения;

Фиг. 10a и 10b - схематические чертежи поперечного сечения, иллюстрирующие состояние, когда выступ с неискривленной поверхностью и выемка с искривленной поверхностью, согласно первому варианту выполнения, находятся в зацеплении друг с другом;

Фиг. 11 - схематический чертеж поперечного сечения, иллюстрирующий состояние, когда выступ и выемка, согласно второму варианту выполнения, находятся в зацеплении друг с другом;

Фиг. 12a и 12b - схематические чертежи поперечного сечения, иллюстрирующие состояние, когда выступ с неискривленной поверхностью и выемка с искривленной поверхностью, согласно третьему варианту выполнения, находятся в зацеплении друг с другом, соответственно, для случаев, когда выемка имеет форму четырехугольника и пятиугольника;

Фиг. 13a и 13b - схематические чертежи поперечного сечения, иллюстрирующие состояние, когда выступ с неискривленной поверхностью, имеющий опорный сжатый стержень и выемка с искривленной поверхностью, согласно четвертому варианту выполнения, находятся в зацеплении друг с другом;

Фиг. 14a и 14b - схематические чертежи поперечного сечения, иллюстрирующие состояние, когда выступ и выемка, согласно вариантам выполнения 5 и 6, находятся в зацеплении друг с другом, соответственно, для случаев, когда выступ имеет форму четырехугольника и пятиугольника;

Фиг. 15 - стереограмма, иллюстрирующая состояние, предшествующее зацеплению между выемкой, в которой имеется установочный сжатый стержень, и приводным элементом фоточувствительного барабана, согласно седьмому варианту выполнения;

Фиг. 16 - стереограмма фоточувствительного барабана, в котором имеется установочное отверстие, согласно седьмому варианту выполнения;

Фиг. 17a, 17b и 17c - схематические чертежи поперечного сечения, иллюстрирующие состояние, когда выступы трех различных форм, в которых имеются установочные отверстия, находятся в зацеплении с выемкой, в которой имеется установочный сжатый стержень, согласно седьмому варианту выполнения;

Фиг. 18 - стереограмма приводного элемента фоточувствительного барабана, согласно восьмому варианту выполнения;

Фиг. 19 - диаграмма сил, иллюстрирующая силы, действующие в узле из приводного элемента фоточувствительного барабана и приводного элемента устройства формирования изображения, согласно восьмому варианту выполнения;

Фиг. 20 - стереограмма приводного элемента фоточувствительного барабана, согласно девятому варианту выполнения;

Фиг. 21 - вид спереди приводного элемента фоточувствительного барабана, согласно девятому варианту выполнения;

Фиг. 22 - вид сверху, иллюстрирующий узел из приводного элемента фоточувствительного барабана и приводного элемента устройства формирования изображения, согласно девятому варианту выполнения;

Фиг. 23 - схема сборки приводного элемента фоточувствительного барабана и приводного элемента устройства формирования изображения, согласно девятому варианту выполнения;

Фиг. 24 - диаграмма сил, действующих в поперечном сечении, иллюстрирующая состояние после осуществления зацепления между приводным элементом устройства формирования изображения и приводным элементом фоточувствительного барабана в девятом варианте выполнения;

Фиг. 25 - стереограмма приводного элемента фоточувствительного барабана в десятом варианте выполнения;

Фиг. 26 - стереограмма приводного элемента фоточувствительного барабана в одиннадцатом варианте выполнения;

Фиг. 27 - чертеж с увеличением части выступа с неискривленной поверхностью, в котором имеются сопряженные поверхности, согласно данному изобретению;

Фиг. 28 - вид спереди объекта, изображенного на Фиг. 26 по линии "B"; и

Фиг. 29 - вид сверху выступа неискривленной поверхностью, в котором имеются сопряженные поверхности, согласно данному изобретению.

Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения

Вариант выполнения 1

Данное изобретение относится к механизму передачи движущей силы, который включает приводной элемент фоточувствительного барабана, при этом приводной элемент фоточувствительного барабана входит в зацепление с приводным элементом устройства формирования изображения и воспринимает движущую силу от приводного элемента устройства формирования изображения, выемка расположена на приводном элементе устройства формирования изображения; элемент привода фоточувствительного барабана включает выступ, который выступает в осевом направлении из торца вала фоточувствительного барабана, и ограничение между выступом и выемкой можно осуществить посредством механизма ограничения положения путем взаимного контакта, и передача движущей силы может быть реализована при помощи механизма, находящегося в напряженном состоянии.

Фиг. 7 и 8 представляют собой, соответственно, стереограмму и вид сверху приводного элемента устройства формирования изображения. Как показано на чертежах, приводной элемент 18 устройства формирования изображения включает выемку 18a с искривленной поверхностью, имеющую поперечное сечение треугольной формы, и часть 18b, передающую движущую силу, расположенную в трех вершинах треугольника, и часть 18b, передающая движущую силу, представляет собой внутренние наклонные поверхности, расположенные в вершинах треугольника на сторонах, расположенных дальше по ходу вращения приводного элемента устройства формирования изображения.

Фиг. 9 представляет собой стереограмму, иллюстрирующую состояние, предшествующее зацеплению приводного элемента фоточувствительного барабана и приводного элемента устройства формирования изображения. Как показано на этой фигуре, приводной элемент фоточувствительного барабана включает фланец 26 барабана, расположенный на торце фоточувствительного барабана 7, и вал 27 барабана и выступ 27a с неискривленной поверхностью, которые выступают в осевом направлении из торцевой части фланца 26 барабана и используются для поддержания с возможностью вращения фоточувствительного барабана 7 во время работы обрабатывающего картриджа; при этом опорный диск 27a2 и выступающий зуб 27a1 расположены на выступе 27a с неискривленной поверхностью. В данном варианте выполнения опорный диск 27a2 и выступающий зуб используются, соответственно, в качестве механизма положения и механизма, находящегося в напряженном состоянии, в механизме передачи движущей силы. Выступ 27a с неискривленной поверхностью может входить в зацепление с выемкой 18a с искривленной поверхностью. Когда выступающий зуб 27a1 и опорный диск 27a2 на выступе 27a вставляют в выемку 18a, выступ 27a входит в зацепление с выемкой 18a и воспринимает движущую силу вращения от выемки 18a. Следовательно, когда двигатель устройства формирования изображения вращается, движущая сила передается на приводной элемент 18 устройства формирования изображения посредством двигателя и на приводной элемент фоточувствительного барабана в результате зацепления между выступом 27a с неискривленной поверхностью и выемкой 18a с искривленной поверхностью и, наконец, фоточувствительный барабан 7 приводится во вращательное движение. Поперечное сечение выемки 18a с искривленной поверхностью представляет собой треугольник (такой, как равносторонний треугольник).

Фиг. 10a представляет собой схематический чертеж поперечного сечения, который иллюстрирует состояние, при котором выступ 27a с неискривленной поверхностью находится в зацеплении с выемкой 18a с искривленной поверхностью. Как показано на этой фигуре, когда выступ 27a с неискривленой поверхностью находится в зацеплении с выемкой 18a с искривленной поверхностью, опорный диск 27a2 на выступе 27a с неискривленной поверхностью касается трех граней выемки 18a, что позволяет гарантировать точное центрирование выступа 27a и выемки 18a. Следовательно, ось вращения X1 выступа 27a с неискривленной поверхностью совпадает с осью вращения X2 выемки 18a с искривленной поверхностью, и тем самым становится возможным гарантировать стабильное зацепление между выступом 27a с неискривленной поверхностью и выемкой 18a с искривленной поверхностью.

В то время, когда между выступом 27a с неискривленной поверхностью и выемкой 18a с искривленной поверхностью существует зацепление, выступающий зуб 27a1 на выступе 27a с неискривленной поверхностью находится в зацеплении с частью 18b, передающей движущую силу, для того, чтобы он воспринимал движущую силу вращения и чтобы выступ 27a приводился во вращение вместе с выемкой 18a.

В то время, когда между выступающим зубом 27a1 и частью 18b, передающей движущую силу, существует зацепление, выступающий зуб 27a1 может подвергаться деформации вследствие давления со стороны выемки 18a. Поскольку выступающий зуб 27a1, используемый для передачи движущей силы вращения, и опорный диск 27a2, используемый для точного центрирования выступа 27a, отделены друг от друга, удается избежать явления, при котором выступающий зуб 27a1 может повлиять на опорный диск 27a2 во время вращения выступа 27a с неискривленной поверхностью, и тем самым становится возможным осуществить более точное центрирование выступа 27a и, следовательно, становится возможным избежать нестабильной работы выступа 27a с неискривленной поверхностью в то время, когда он находится в зацеплении с выемкой 18a с искривленной поверхностью.

Для того чтобы выступ 27a было легче вставить в выемку 18a, выступающий зуб 27a1 и опорный диск 27a2 на выступе 27a можно выполнить коническими. Как показано на Фиг. 10b, верхняя поверхность 27a3 выступа (показана на фигуре пунктирной линией) представляет собой плоскость, занимающую положение, наиболее удаленное от центра фоточувствительного барабана, на валу 27 барабана (т.е. когда выступ 27a вставляется в выемку 18a, верхняя поверхность 27a3 будет первой, которая войдет в выемку 18a), а сопряженная поверхность 27a4 выступа 27a (показана сплошной линией на фигуре) в поперечном сечении касается трех граней выемки 18a. Как показано на фигуре, размер верхней поверхности 27a3 меньше, чем размер сопряженной поверхности 27a4. Следовательно, когда выступ 27a с неискривленной поверхностью входит в зацепление с выемкой 18a с искривленной поверхностью, верхнюю поверхность 27a3 легче вставить в выемку 18a. Поскольку выступ 27a имеет коническую форму, после того, как верхняя поверхность 27a3 будет вставлена в выемку 18a, оставшаяся часть выступа 27a с другими поперечными сечениями войдет глубоко в выемку 18a до тех пор, пока сопряженная поверхность 27a4 не будет соприкасаться с выемкой 18a. Следовательно, ось вращения X1 выступа 27a с неискривленной поверхностью и ось вращения X2 выемки 18a с искривленной поверхностью будут совпадать друг с другом.

Как показано на Фиг. 10b, поскольку выемка 18a имеет искривленную поверхность, верхняя поверхность 18a1 выемки (показана на фигуре сплошной линией) не совпадает с нижней поверхностью 18a2 выемки (показана на чертеже пунктирной линией). Для того чтобы гарантировать большую глубину вхождения выступа 27a с неискривленной поверхностью в выемку 18a с искривленной поверхностью, ширина выступающего зуба 27a1 на выступе 27a должна находиться в определенном диапазоне. Для того чтобы выступ 27a с неискривленной поверхностью глубоко входил в выемку 18a с искривленной поверхностью, ширина выступающего зуба 28a1 должна быть меньшей или равной ширине области наложения верхней поверхности 18a1 выемки и нижней поверхности 18a2 выемки, и, таким образом, выступающий зуб 27a1 можно будет легче вставить в выемку 18a и удастся достичь максимальной площади поверхности сопряжения выступающего зуба 27a1 и выемки 18a. Поскольку ширина выступающего зуба 28a1 меньше ширины верхней поверхности 18a1 выемки, выступающий зуб 27a1 может легче входить в зацепление с верхней поверхностью 18a1 выемки и, следовательно, выступающий зуб 27a1 можно легче вставить в выемку 18a.

В этом варианте выполнения опорный диск принимает форму круга. Для специалистов должно быть очевидно, что диск круглой конфигурации легче изготавливать и легче удовлетворить требованиям к точности изготовления. После того как круглый диск будет изготовлен при помощи металлорежущих станков, например токарного станка, в круглом диске прорезается шпоночная канавка при помощи такого инструмента, как фрезерный станок, и обычная шпонка на лыске или сегментная шпонка, или им подобные, удовлетворяющие требованиям соблюдения размеров, размещаются в шпоночной канавке, а затем можно изготовить выступ согласно данному изобретению.

Вариант выполнения 2

Как показано на Фиг. 11, для того, чтобы увеличить площадь контакта выступающего зуба 27a1′ и выемки 18a и уменьшить явление, при котором выступающий зуб 27a1′ деформируется вследствие избыточного местного давления, участок, который соприкасается с гранью выемки 18a, на выступающем зубе 27a1′ изготавливается в виде скошенной поверхности, и наклон этой скошенной поверхности в основном совпадает с наклоном грани выемки.

Вариант выполнения 3

Как показано на Фиг. 12a, выемка 18a′ представляет собой правильный четырехугольник, и опорный диск 27a2 входит в зацепление с четырьмя гранями выемки 18a′ с тем, чтобы можно было гарантировать совпадение друг с другом центров выступа 27a и выемки 18a′. Более того, выступающий зуб 27a1 входит в зацепление с одной гранью выемки в выемке 18a′, и движущая сила передается при помощи выемки 18a′.

Как показано на Фиг. 12b, выемка 18a″ представляет собой правильный прямоугольник, и опорный диск 27a2 входит в зацепление с пятью гранями выемки 18a″. Более того, выступающий зуб 27a1 входит в зацепление с одной гранью выемки в выемке 18a″, и движущая сила передается посредством выемки 18a″.

Из вышесказанного можно видеть, что выступы, имеющие одинаковую конфигурацию, можно использовать с выемками, имеющими различную форму.

Вариант выполнения 4

Как показано на Фиг. 13а и 13в, по сравнению с вариантом выполнения 1 выступ 37a с неискривленной поверхностью (показан на фигуре сплошной линией) отличается по форме от выступа 27a (показан на фигуре сплошной линией) в варианте выполнения 1.

Фиг. 13а представляет собой чертеж, иллюстрирующий состояние, когда выступ 37a с неисправленной поверхностью находится в зацеплении с выемкой 18a с искривленной поверхностью. Выступ 37a с неискривленной поверхностью включает два выступающих сжатых стержня и опорный диск 37a2, при этом первый выступающий сжатый стержень представляет собой выступающий зуб 37a1, а второй выступающий сжатый стержень представляет собой опорный сжатый стержень 37a3. В данном варианте выполнения опорный диск 37a2 и опорный сжатый стержень 37a3 берутся в качестве механизма ограничения положения в механизме передачи движущей силы. Когда выступ 37a с неискривленной поверхностью находится в зацеплении с выемкой 18a с искривленной поверхностью, опорный диск 37a2 находится в зацеплении с двумя гранями выемки 18a с искривленной поверхностью, а еще одна грань выемки 18a с искривленной поверхностью находится в зацеплении с опорным сжатым стержнем 37a3. Когда опорный диск 37a2 и опорный сжатый стержень 37a3 находятся в зацеплении с гранями выемки 18a с искривленной поверхностью, становится возможным гарантировать совпадение оси вращения X1 выступа 27a с неискривленной поверхностью и оси вращения X2 выемки 18a с искривленной поверхностью, и таким образом можно осуществить стабильную передачу между выступом 37a с неискривленной поверхностью и выемкой 18a с искривленной поверхностью.

Выступающий зуб 37a1 входит в зацепление с любым компонентом 18b, предназначенным для передачи движущей силы, на выемке 18a с тем, чтобы движущую силу вращения можно было передавать от выемки 18a на выступ 37a таким образом, чтобы выступ 37a можно было привести во вращательной движение вместе с выемкой 18a.

Опорный диск 37a2 имеет форму круга. X3 обозначен центр круга опорного диска 37a2, а опорный сжатый стержень 37a3 и выступающий зуб 37a1 расположены симметрично относительно центра X3. Более того, расстояние от вершины опорного сжатого стержня 37a3 до опорного диска 37a2 равняется расстоянию от вершины выступающего зуба 37a1 до опорного диска 37a2 (т.е. их высоты равны друг другу), а ширина опорного сжатого стержня 37a3 равна ширине выступающего зуба 37a1.

Аналогично варианту выполнения 1, выступ 37a может иметь коническую форму с тем, чтобы выступ 37a можно было легче вставлять в выемку 18a во время эксплуатации.

Как показано на Фиг. 13b, выемка 18a с искривленной поверхностью имеет верхнюю поверхность 18a1 выемки и нижнюю поверхность 18a2 выемки. Для того чтобы выступ 37a можно было вставить в нижнюю поверхность 18a2 выемки 18a и он легче входил в зацепление с выемкой, ширина выступающего зуба 37a1, опорного диска 37a2 и опорного сжатого стержня 37a3 на выступе 37a должна быть меньше или равной ширине области наложения верхней поверхности 18a1 выемки и нижней поверхности 18a2 выемки.

По сравнению с вариантом выполнения 1 площадь области контакта опорного сжатого стержня 37a3 и грани выемки 18a увеличилась, поэтому выступ 37a может образовывать более плотное зацепление с выемкой 18a, и, таким образом, можно осуществить более стабильную передачу.

Процесс изготовления выступа может быть следующим: во-первых, изготавливается опорный диск 37a2, имеющий круглую форму, при помощи таких инструментальных средств, как токарный станок; и, во-вторых, на диске выполняются две симметрично расположенные шпоночные канавки и шпонки на лыске размещаются в соответствующие шпоночные канавки, образуя опорный сжатый стержень и выступающий зуб. При этом способе процесс изготовления выступа становится проще и становится возможным легче удовлетворить требованиям по точности.

Другие конструкционные отличительные характеристики или технические эффекты, аналогичные тем, которые характеризуют вариант выполнения 1 (например, выступ предполагается коническим; выступ может входить в зацепление с выемками, имеющими различную форму), не будут повторяться.

Вариант выполнения 5

На Фиг. 14а представлен пятый вариант выполнения данного изобретения. В этом варианте выполнения выступ с неискривленной поверхностью имеет форму четырехугольника. Как показано на Фиг. 14а, выступ 47a с неискривленной поверхностью представляет собой четырехугольник, например правильный четырехугольник, как в данном варианте выполнения. Выступ 47a в форме правильного четырехугольника имеет четыре вершины, при этом две вершины входят в зацепление с двумя гранями выемки 18a с искривленной поверхностью и являются опорными вершинами 47a2; еще одна вершина 47a1 входит в зацепление с еще одной гранью выемки 18a и является вершиной, находящейся под воздействием механического напряжения; и две опорные вершины 47a2 и вершина 47a1, находящиеся под воздействием напряжения, расположены с двух сторон оси вращения X2 выемки 18a с искривленной поверхностью.

Для специалистов в данной области, очевидно, что любую из четырех вершин выступа 47a в форме правильного четырехугольника можно считать вершиной 47a1, находящейся под воздействием механического напряжения, а две другие любые вершины относительно этой вершины можно считать опорными вершинами 47a2.

Вариант выполнения 6

На Фиг. 14b представлен шестой вариант выполнения данного изобретения. В данном варианте выполнения выступ с неискривленной поверхностью имеет форму пятиугольника. Как показано на Фиг. 14b, выступ 57a с неискривленной поверхностью представляет собой пятиугольник, например правильный пятиугольник, как в данном варианте выполнения. Две опорные вершины 57a2 на выступе 57a в форме правильного пятиугольника входят в зацепление с двумя гранями выемки 18a и выполняют функцию опоры и центрирования выступа 57a, а другая вершина 57a1 входит в зацепление с еще одной гранью выемки 18a и воспринимает движущую силу от выемки 18a и передает движущую силу на выступ 57a.

Для специалистов в данной области очевидно, что любые две вершины пятиугольника можно считать опорными вершинами 57a2, а другую вершину можно считать вершиной 57a1, находящейся под воздействием механического напряжения.

Вариант выполнения 7

Как показано на Фиг. 15 и 16, выемка 28a с искривленной поверхностью расположена на приводном элементе 28 устройства формирования изображения; и опорный выступ 28a2 расположен в середине выемки 28a с искривленной поверхностью, и он может иметь коническую форму.

Приводной элемент фоточувствительного барабана расположен на одном конце фоточувствительного барабана 7 и включает вал 27 барабана, при этом выступ 27b с неискривленной поверхностью расположен на вале 27 барабана и имеет выступающий зуб 27b, диск 27b2 и опорное отверстие 27b3, центр которого совпадает с осью вращения X1 фоточувствительного барабана.

В данном варианте выполнения опорный выступ 28a2 и опорное отверстие 27b3 используются в качестве механизма ограничения положения в механизме передачи движущей силы.

Фиг. 17a представляет собой схематический чертеж поперечного сечения, иллюстрирующий состояние, в котором выступ 27b с неискривленной поверхностью находится в зацеплении с выемкой 28a с искривленной поверхностью. Когда выступ 27b с неискривленной поверхностью находится в зацеплении с выемкой 28a и искривленной поверхностью, опорное отверстие 27b3 находится в зацеплении с опорным выступом 28a2 и имеет функцию создания опоры для выступа 27b и установки его в заданное положение таким образом, чтобы ось вращения X1 выступа 27b с неискривленной поверхностью могла совпасть с осью вращения X2 выемки 28a с искривленной поверхностью в то время, когда выступ 27b и выемка 28a находятся в зацеплении, и тем самым можно было гарантировать стабильное зацепление между выступом 27b с неискривленной поверхностью и выемкой 28a с искривленной поверхностью. Как показано на Фиг. 17a, когда выступ 27b с неискривленной поверхностью находится в зацеплении с выемкой 28a с искривленной поверхностью, диск 27b2 не имеет зацепления с гранями выемки 28a.

Выступающий зуб 27b1 воспринимает движущую силу вращения от выемки 28a, когда он находится в зацеплении с гранью выемки с тем, чтобы выступ 27b можно было привести во вращательное движение.

Для того чтобы опорный выступ 28a2 было удобнее вставлять в опорный диск 27b2, опорное отверстие 27b3 можно выполнить коническим, и конусность опорного отверстия 27b3 по существу такая же, как и у опорного выступа 28a2.

Другие конструкционные отличительные признаки или технические эффекты, которые совпадают с теми, которые были предложены в варианте выполнения 1 (например, выступ предполагается коническим; выступ может входить в зацепление с выемками, имеющими различную форму), не будут повторяться.

На Фиг. 17b и 17c представлены, соответственно, второе и третье технические решения, соответствующие данному варианту выполнения. Отличие этих двух решений от приведенного выше решения, соответствующего данному варианту выполнения, заключается в том, что выступы отличаются по форме.

Как показано на Фиг. 17b, на выступе 37b расположен сжатый стержень 37b4, при этом выступающий зуб 37b1 и симметричный ему сжатый стержень 37b4 расположены симметрично относительно опорного отверстия 37b3, которое входит в зацепление с опорным выступом 28a2 в выемке 28a и выполняет функцию опоры для выступа 37b и установки его в заданное положение.

Как показано на Фиг. 17c, выступ 47b представляет собой правильный четырехугольник, при этом одна вершина выступа 47b в форме правильного четырехугольника является вершиной 47b1, находящейся под действием механического напряжения, и выступ также имеет опорное отверстие 47b3, которое входит в зацепление с опорным выступом 28a2 в выемке и выполняет функцию опоры для выступа 47b и установки его в заданное положение. Конечно, выступ также может иметь форму пятиугольника или какую-либо подобную.

Вариант выполнения 8

Приводной элемент устройства формирования изображения в этом варианте выполнения такой же, как и в варианте выполнения 1, и не будет повторяться снова.

Фиг. 18 представляет собой стереограмму приводного элемента фоточувствительного барабана, согласно восьмому варианту выполнения. Как показано на фигуре, приводной элемент фоточувствительного барабана включает фланец 2 барабана, вал 3 барабана и выступ 4 с неискривленной поверхностью, при этом фланец 2 барабана расположен на конце фоточувствительного барабана 1, соединен с фоточувствительным барабаном 1 и используется для передачи воспринимаемой движущей силы на фоточувствительный барабан 1; вал 3 барабана выступает в осевом направлении из концевой части фланца 2 барабана и используется как опора для фоточувствительного барабана 1 при его вращении во время работы обрабатывающего картриджа; выступ 4 с неискривленной поверхностью выступает в осевом направлении из торца вала барабана и используется для восприятия движущей силы от приводного элемента 18 устройства формирования изображения; а опорный диск 4b расположен на выступе 4 с неискривленной поверхностью и имеет первый выступающий зуб 5а, который выступает в радиальном направлении из выступа 4 с неискривленной поверхностью и расположен наклонно на опорном диске 4b, находящемся на выступе 4 с неискривленной поверхностью.

В данном варианте выполнения первый выступающий зуб 5а и опорный диск 4b служат, соответственно, механизмом, находящимся под воздействием механического напряжения, и механизмом ограничения положения в механизме передачи движущей силы.

Во время передачи движущей силы первый выступающий зуб 5а на выступе 4 с неискривленной поверхностью приводного элемента фоточувствительного барабана находится в зацеплении с любым компонентом 18b, служащим для передачи движущей силы, для того, чтобы передавать движущую силу; опорный диск 4b на выступе с неискривленной поверхностью приводного элемента фоточувствительного барабана касается в трех точках P1, P2 и P3 трех граней выемки приводного элемента устройства формирования изображения и находится с ней в зацеплении таким образом, что становится возможным осуществить центрирование приводного элемента фоточувствительного барабана и приводного элемента 18 устройства формирования изображения во время передачи движущей силы.

На Фиг. 19 представлена диаграмма сил, иллюстрирующая узел приводного элемента фоточувствительного барабана и приводного элемента устройства формирования изображения. На фигуре "A" обозначает направление вращения приводного элемента устройства формирования изображения; F11 обозначена сила, приложенная к первому выступающему зубу 5а со стороны приводного элемента устройства формирования изображения, которая разложена на нормальную силу F12 и радиальную силу F14; F15 обозначена сила, создаваемая приводным элементом устройства формирования изображения в точке касания P1; F13 обозначена сила, создаваемая приводным элементом устройства формирования изображения в точке касания P2; а к точке P3 не приложена никакая сила. В итоге получаем следующую формулу сил:

что дает следующий результат:

и

Т.е. сила прикладывается к приводному элементу устройства формирования изображения или к приводному элементу фоточувствительного барабана в точке P1, а сила 2·F14 прикладывается к приводному элементу устройства формирования изображения или к приводному элементу фоточувствительного барабана в точке P2.

Приводной элемент фоточувствительного барабана и приводной элемент устройства формирования изображения взаимно изнашиваются во время нахождения в зацеплении и передачи движущей силы. Следовательно, в данном техническом решении приводной элемент фоточувствительного барабана выполняет роль выступающего зуба в компоненте, предназначенном для передачи движущей силы, и может быть расположен в различных местах, при этом опорный диск выступа с неискривленной поверхностью имеет функцию установки в заданное положение; и, таким образом, функция передачи движущей силы и функция центрирования не могут нарушить друг друга при появлении износа.

Вариант выполнения 9

Фиг. 20 и 21 представляют собой, соответственно, стереограмму и вид спереди приводного элемента фоточувствительного барабана в данном варианте выполнения, а Фиг. 22 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий узел, состоящий из приводного элемента фоточувствительного барабана и приводного элемента устройства формирования изображения, согласно данному варианту выполнения. Как показано, в данном варианте выполнения используется приводной элемент устройства формирования изображения, аналогичный тому приводному элементу устройства формирования изображения, который был показан в варианте выполнения 1, и он не будет повторен снова. Как показано на чертежах, приводной элемент фоточувствительного барабана включает фланец 2 барабана, вал 3 барабана и цилиндрический выступ 4 с неискривленной поверхностью, при этом фланец 2 барабана неподвижно соединен с концом фоточувствительного барабана 1; вал 3 барабана выступает в осевом направлении из концевой части фланца 2 барабана и используется для того, чтобы служить опорой фоточувствительному барабану 1 при его вращении во время работы обрабатывающего картриджа; цилиндрический выступ 4 с неискривленной поверхностью выступает в осевом направлении из торца вала 3 барабана и используется для того, чтобы воспринимать движущую силу от приводного элемента 18 устройства формирования изображения; а пара выступающих зубьев 4a, которые выступают в радиальном направлении из выступа 4 с неискривленной поверхностью и, соответственно, входят в зацепление с любыми двумя частями, предназначенными для передачи движущей силы, в приводном элементе устройства формирования изображения, расположены на опорном диске 4b выступа 4 с неискривленной поверхностью. Более того, выступающие зубья 4a расположены наклонно на опорном диске 4b, находящемся на выступе 4 с неискривленной поверхностью. В данном варианте выполнения выступающие зубья 4a и опорный диск служат, соответственно, механизмом, находящимся под действием механического напряжения, и механизмом ограничения положения в механизме передачи движущей силы. Стандартный угол для минимального внутреннего угла α между двумя выступающими зубьями 4a составляет 120°, при этом верхняя граница допуска по углу в общем случае находится в пределах 2°. Ошибка точности изготовления θ является допустимой в отношении выступающих зубьев 4a в данном техническом решении и составляет от 2° до 10°, предпочтительно 2-4°. Если θ обозначить угловую ошибку, то минимальный внутренний угол α между двумя выступающими зубьями 4a составит α+θ. Следовательно, два выступающих зуба 4a могут не войти в зацепление с частью 18b, которая находится на выемке 18a и предназначена для передачи движущей силы, и выступающий зуб, расположенный первым по ходу вращения, будет первым, который войдет в зацепление с компонентом, предназначенным для передачи движущей силы, на приводном элементе устройства формирования изображения, и он выполняет функцию амортизации. Если выступающий зуб 4a имеет ошибку θ изготовления в направлении вращения, то выступающий зуб может иметь ступенчатую сопряженную поверхность за счет угла θ, что позволяет осуществить функцию амортизации в то время, когда имеется зацепление между выступающим зубом 4a и компонентом 18b, который находится в выемке и предназначен для передачи движущей силы, и, таким образом, удается уменьшить повреждение в результате контакта приводного элемента устройства формирования изображения и приводного элемента фоточувствительного барабана. Цилиндрические поверхности выступа с неискривленной поверхностью, находятся между двумя выступающими зубьями 4a, контактируют с гранями приводного элемента устройства формирования изображения, и это позволяет осуществить центрирование приводного элемента фоточувствительного барабана. Более того, в местах соединения выступающих зубьев 4a и цилиндрических поверхностей выступов с неискривленными поверхностями расположены переходные поверхности зубьев, и, таким образом, можно уменьшить концентрацию напряжений. Более того, фланец 2 барабана, вал 3 барабана, выступ 4 с цилиндрической неискривленной поверхностью и выступающие зубья 4a в приводном элементе фоточувствительного барабана могут быть отлиты под давлением как одно целое из одних и тех же материалов и также могут иметь амортизирующие структуры. Кроме того, зубчатое колесо 2a барабана используется для передачи движущей силы на другие элементы (например, проявляющий элемент) и также может располагаться на фланце 2 барабана.

Фиг. 23 представляет собой схематический чертеж узла, состоящего из приводного элемента фоточувствительного барабана и приводного элемента устройства формирования изображения, а Фиг. 24 представляет собой диаграмму сил, действующих в поперечном сечении, и иллюстрирует состояние после того, как приводной элемент устройства формирования изображения и приводной элемент фоточувствительного барабана войдут в зацепление. Как показано на этих фигурах, приводной элемент фоточувствительного барабана касается в трех точках P4, P5 и P6 граней выемки приводного элемента устройства формирования изображения и находится в зацеплении с ними; "A" обозначено направление вращения приводного элемента устройства формирования изображения; а сила F24 и сила F56, которые равны друг другу, приложены к приводному элементу фоточувствительного барабана со стороны приводного элемента устройства формирования изображения. В том случае когда вращающий момент приводного элемента фоточувствительного барабана вдвое превосходит вращающий момент в варианте выполнения 8, F24 и F56 равны силе F11 в варианте выполнения 8; F24 разлагается на нормальную силу F2 и радиальную силу F4; F56 разлагается на нормальную силу F5 и радиальную силу F6; F2 и F5 равны силе F12 в варианте выполнения 8; F4 и F6 равны силе F14 в варианте выполнения 8. Предположим, что F1 обозначает силу, создаваемую приводным элементом устройства формирования изображения в точке касания P5, F3 обозначает силу, создаваемую приводным элементом устройства формирования изображения в точке касания P6, а к точке P4 не приложена никакая сила; в итоге можно получить следующую формулу сил:

что дает следующий результат:

F1=2·F4 и F3=0.

Т.е. сила 2·F4 приложена к приводному элементу устройства формирования изображения и к приводному элементу фоточувствительного барабана в точке P5, к точке P6 не приложена никакая сила. По сравнению с вариантом выполнения 8 количество точек, находящихся под воздействием механического напряжения, сокращается, следовательно, износ приводного элемента фоточувствительного барабана и приводного элемента устройства формирования изображения в точках касания P5 и P6 можно уменьшить и, таким образом, можно улучшить стабильность при центрировании приводного элемента фоточувствительного барабана и, следовательно, удается реализовать более стабильную передачу движущей силы.

Вариант выполнения 10

Для специалистов в данной области очевидно, что один выступающий зуб из двух выступающих зубьев выполняется в виде наклонного зуба, а другой выступающий зуб должен быть прямым зубом с достижением того же технического эффекта. Фиг. 25 представляет собой стереограмму приводного элемента фоточувствительного барабана, согласно данному варианту выполнения. Как показано на фигуре, наклонный зуб 4a расположен на опорном диске 4b выступа с неискривленной поверхностью, а прямой зуб 4 с расположен вертикально на опорном диске 4b.

Вариант выполнения 11

При более низкой скорости вращения устройства формирования изображения крутящий момент приводного элемента устройства формирования изображения уменьшается и два выступающих зуба приводного элемента фоточувствительного барабана могут быть прямыми зубьями. На Фиг. 26 приведена стереограмма приводного элемента фоточувствительного барабана в данном варианте выполнения, при этом 4d обозначает выступающие зубья приводного элемента фоточувствительного барабана. Следовательно, можно еще более снизить точность изготовления приводного элемента фоточувствительного барабана.

В данном изобретении в отношении выступающего зуба (выступающих зубьев), показанных в вариантах выполнения 8-11, где вариант выполнения 9 взят в качестве примера и проиллюстрирован на Фиг. 21 и 22, следует отметить, что внутренний угол β между выступающими зубьями 4a и осью вращения приводного элемента фоточувствительного барабана составляет 3°-40°, предпочтительно 25°-30°, с тем, чтобы можно было избежать явления, состоящего в том, что приводной элемент фоточувствительного барабана выходит из зацепления с приводным элементом устройства формирования изображения во время передачи движущей силы, и при этом можно было гарантировать гладкое зацепление между приводным элементом фоточувствительного барабана и приводным элементом устройства формирования изображения и тем самым можно было осуществить стабильную передачу движущей силы между приводным элементом устройства формирования изображения и приводным элементом фоточувствительного барабана. Более того, L1 обозначает высоту выступающих зубьев 4a от опорного диска 4b в радиальном направлении и составляет 2-5 мм, предпочтительно 2,3-3,3 мм, с тем, чтобы можно было гарантировать, что приводной элемент фоточувствительного барабана будет иметь достаточный момент силы для передачи движущей силы.

В данном изобретении в отношении выступающего зуба (выступающих зубьев), показанных в вариантах выполнения 8-11, где вариант выполнения 9 взят в качестве примера и проиллюстрирован на Фиг. 21, 22 и 27, следует отметить, что выступающие зубья 4a также имеют сопряженные поверхности 4a1, площадь которых составляет 5-20 мм², предпочтительно 7-16 мм². Во время передачи движущей силы сопряженные поверхности 4a1 находятся в зацеплении с внутренними стенками части приводного элемента устройства формирования изображения, предназначенной для передачи движущей силы, для того, чтобы передавать движущую силу. Поскольку сопряженные поверхности 4a1 находятся на выступающих зубьях 4a, можно уменьшить износ приводного элемента фоточувствительного барабана и приводного элемента устройства формирования изображения. Кроме того, каждый выступающий зуб имеет вершину 4a2 и две параллельные плоскости 4a3, которые соединяются с опорными дисками выступающих зубьев, при этом β обозначает внутренний угол между плоскостями 4a2 и 4a3 и осью фоточувствительного барабана. Кроме того, каждая сопряженная поверхность также имеет прямые грани s1 и s2 и скошенную грань s3, при этом прямые грани s1 и s2 параллельны друг другу; внутренний угол φ между скошенной гранью s3 и осью фоточувствительного барабана составляет 5°-50°, предпочтительно 10°-40°; а внутренний угол γ между прямой гранью s1 и соединительной линией, проведенной из центра приводного элемента фоточувствительного барабана к углу 4a2 при вершине выступающего зуба, составляет 0°-90°, предпочтительно 25°-45°. Как показано на Фиг. 27-29, направление "B", показанное на Фиг. 27, параллельно тому направлению, в котором выступающие зубья выступают в радиальном направлении.

Для специалистов в данной области очевидно, что также можно использовать три симметрично расположенных выступающих зуба, и все они могут быть наклонными вертикальными зубьями или вертикальными выступающими зубьями. Или, иначе, один зуб выполняется в виде наклонного выступающего зуба, а два других выполняются в виде вертикальных выступающих зубьев, или один зуб выполняется в виде вертикального выступающего зуба, а два других выполняются в виде наклонных выступающих зубьев и при этом можно достичь такого же технического эффекта. Термин наклонный выступающий зуб обозначает то, что выступающий зуб расположен наклонно на опорном диске выступа с неискривленной поверхностью, а термин вертикальный выступающий зуб обозначает, что выступающий зуб расположен вертикально на опорном диске выступа с неискривленной поверхностью.

Для специалистов в данной области очевидно, что опорный диск выступа с неискривленной поверхностью и цилиндрическая поверхность выступа с неискривленной поверхностью представляют собой один и тот же компонент.

Данное изобретение относится к обрабатывающему картриджу, который включает фоточувствительный барабан, а также включает механизм передачи движущей силы в соответствии с любым вариантом выполнения, при этом механизм передачи движущей силы расположен на конце фоточувствительного барабана.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в принтере или копировально-множительной машине. Обрабатывающий картридж содержит фоточувствительный барабан и механизм передачи движущей силы. Механизм передачи движущей силы содержит приводной элемент фоточувствительного барабана, который входит в зацепление с приводным элементом устройства формирования изображения и воспринимает движущую силу от приводного элемента устройства формирования изображения. Приводной элемент устройства формирования изображения имеет треугольную выемку треугольного сечения и элемент, предназначенный для передачи движущей силы, расположенный в треугольной выемке. Приводной элемент фоточувствительного барабана имеет выступ с неискривленной поверхностью, который выступает вдоль оси из торца вала барабана и входит в зацепление с выемкой на приводном элементе устройства формирования изображения. На выступе расположен выступающий зуб, имеющий сопряженную поверхность, которая входит в зацепление с компонентом, предназначенным для передачи движущей силы. Достигается упрощение конструкции. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 29 ил.

1. Механизм передачи движущей силы, включающий приводной элемент фоточувствительного барабана, при этом приводной элемент фоточувствительного барабана входит в зацепление с приводным элементом устройства формирования изображения для передачи движущей силы; при этом устройство формирования изображения включает треугольную выемку, имеющую поперечное сечение треугольной формы и часть, предназначенную для передачи движущей силы, которая расположена в треугольной выемке;
приводной элемент фоточувствительного барабана включает выступ с неискривленной поверхностью, который выступает в осевом направлении из торца вала барабана и входит в зацепление с выемкой на приводном элементе устройства формирования изображения;
выступ, в котором имеется механизм ограничения положения, включающий опорный диск, и механизм, находящийся под воздействием механического напряжения;
количество выступающих зубьев выступа равно двум, причем минимальный угол между двумя выступающими зубьями равен 120°, и эти два выступающих зуба входят в зацепление с треугольной выемкой;
при этом первый выступающий зуб, расположенный наклонно на выступе с неискривленной поверхностью, выполняет функцию механизма, находящегося под воздействием механического напряжения, и имеет сопряженную поверхность, входящую в зацепление с частью, предназначенной для передачи движущей силы, а второй выступающий зуб является частью механизма ограничения положения или частью механизма, находящегося под воздействием механического напряжения.

2. Механизм передачи движущей силы по п. 1, в котором механизм ограничения положения и механизм, находящийся под воздействием механического напряжения, расположены в разных местах.

3. Механизм передачи движущей силы по п. 1 или 2, в котором выемка включает грани, а опорный диск, расположенный на выступе и входящий в зацепление с гранями выемки, выполняет функцию механизма ограничения положения.

4. Механизм передачи движущей силы по п. 1, в котором внутренний угол между выступающими зубьями и осью вращения приводного элемента фоточувствительного барабана принимает значение от 3° до 40°.

5. Механизм передачи движущей силы по п. 4, в котором внутренний угол между наклонным выступающим зубом и осью вращения приводного элемента фоточувствительного барабана принимает значение от 25° до 30°.

6. Механизм передачи движущей силы по п. 1, в котором высота каждого выступающего зуба от опорного диска выступа с неискривленной поверхностью в радиальном направлении принимает значение от 2 до 5 мм.

7. Механизм передачи движущей силы по п. 1, в котором верхняя граница допуска по точности изготовления для внутреннего угла принимает значение от 2° до 10°.
8 Механизм передачи движущей силы по п. 1, в котором каждый выступающий зуб также имеет две параллельные плоскости, которые соединены с опорным диском, а сопряженная поверхность расположена под углом к двум параллельным плоскостям.

9. Механизм передачи движущей силы по п. 1, в котором внутренний угол между скошенными краями сопряженных поверхностей и осью фоточувствительного барабана принимает значение от 5° до 50°.

10. Механизм передачи движущей силы по п. 1, в котором каждая сопряженная поверхность имеет две прямых кромки, и внутренний угол между прямой кромкой и соединительной линией, идущей от центра приводного элемента фоточувствительного барабана к вершине каждого выступающего зуба, принимает значение от 0 до 90°.

11. Механизм передачи движущей силы по п. 1, в котором площадь сопряженной поверхности принимает значение от 5 мм² до 20 мм².

12. Механизм передачи движущей силы по п. 1, в котором механизм ограничения положения имеет опорное отверстие, которое расположено на выступе по центральной оси вала барабана, и опорный выступ, который расположен по центральной оси выемки и входит в зацепление с опорным отверстием.

13. Механизм передачи движущей силы по п. 1, в котором на выступе расположены опорный диск и два выступающих зуба, которые расположены симметрично.

14. Обрабатывающий картридж, включающий фоточувствительный барабан, при этом обрабатывающий картридж включает механизм передачи движущей силы, согласно любому из пп. 1-13, при этом механизм передачи движущей силы расположен на конце фоточувствительного барабана.