JP2010197893A - カートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カップリング部材に嵌合されるピンの取り付け、管理を容易になしえるカートリッジ及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】装置本体から、駆動軸の軸線方向と交差する方向に移動させて装着、取り外し可能なカートリッジであって、感光体ドラムの軸線方向において、回転力受け部150ｅに近い側を外側、反対側を内側としたとき、カップリング結合体156が回転力伝達角度位置にあって、ピン155の一方端が規制部に当接して移動が規制されるまで突出した状態で、カップリング結合体156がフランジ151に対してピン155の突出量の小さい側が感光体ドラムの軸線方向内側に移動するように傾斜したときに、ピン155の突出量の小さい側と回転力被伝達部151ｈおよび回転力被伝達対向部の間の係り量が０より大きくなるように構成する。
【選択図】図３８

Description

本発明は、電子写真画像形成装置本体から、前記駆動軸の軸線方向と交差する方向に移動させて装着、取り外し可能なカートリッジ及びこれを装着した電子写真画像形成装置に関する。

電子写真画像形成装置としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）等である。

また、カートリッジとは、例えば、プロセスカートリッジ、あるいは現像カートリッジであって、電子写真画像形成装置本体に取り外し可能に装着されて、記録媒体に画像を形成する画像形成プロセスに寄与するものである。

ここで、前記プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と前記電子写真感光体に作用するプロセス手段とを一体的にカートリッジ化して、電子写真画像形成装置の本体に着脱するものである。そこで、プロセスカートリッジとは、例えば、電子写真感光体と、前記プロセス手段としての、現像手段、帯電手段、クリーニング手段の少なくとも一つを一体的にカートリッジ化したものが挙げられる。また、現像カートリッジとは例えば、現像手段をカートリッジ化したものが挙げられる。

ここで、前記プロセスカートリッジ、現像カートリッジは、使用者自身によって装置本体に対する着脱を行うことができる。したがって、装置のメンテナンスをサービスマンによらずに、使用者自身で行うことができる。これによって、画像形成装置のメンテナンス操作を向上させている。

従来、電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体ドラム（以下、「感光体ドラム」という）及び前記感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化したもの、もしくは、現像手段を一体的にカートリッジ化した現像カートリッジ、を画像形成装置本体に着脱可能とするカートリッジ方式が採用されている。このカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずに操作者自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そのため、このカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。

このようなカートリッジを、電子写真画像形成装置本体にその駆動軸と直交する方向に着脱する際には、電子写真画像形成装置本体から回転力をカートリッジに伝達する回転力付与部と、回転力付与部と係合して回転力を受けてカートリッジを駆動させる回転力受け部を、係合、離脱させる構成が必要となる。

従来の係合、離脱の構成には、回転力受け部を有するカップリングが、回転力を伝達する回転力伝達角度位置と、そこから傾斜した着脱可能角度位置とを取り得て、着脱時にカートリッジに対して揺動することで、回転力受け部の係合、離脱を行うものがある（特許文献１および特許文献２）。この構成では、カップリングには装置本体から回転力を受ける部分と、感光体ドラムまたは現像ローラに伝達する部分とがある。この伝達する部分には、カップリングに設けられた穴へピン（回転力伝達部材）を挿入し、そのピンを介して回転力を伝達させる構成がある。

特開２００８−２３３８６７号公報 特開２００８−２６８９２７号公報

しかしながら、従来の構成によれば、カップリングが回転、停止を繰り返す度に、ピンが貫通穴から抜ける方向への力を受けることがあった。これに対して、カップリングとピンの間の圧入力を強くしてピンを強く固定することや、接着をしてピンをカップリングと固定する方法が考えられた。

しかし、圧入力を強くすると、貫通穴の寸法が高精度で必要となると共に、割れなどが発生しにくい材料を使用しなければならないため、材料選別に制限が生じる。また、接着を施すものに関しては、組立ての難易度が上がり、工数も増えるという問題があった。また、カップリングが取り付けられるフランジ部材とピンとの係り量を大きくするために、フランジ内部の形状とスペースの制限があった。

そこで、本発明の目的は、カップリング部材に対する回転力伝達部材の移動を、規制部を用いて規制することで、カップリング部材に嵌合される回転力伝達部材の取り付け、管理を容易になしえるカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供するものである。

本発明の他の目的は、カップリング結合体の揺動範囲を狭くすることなく、回転力伝達部材の回転力被伝達部への係り量を確実に確保できるカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供するものである。

上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、回転力付与部を有する駆動軸を備えた電子写真画像形成装置本体から、前記駆動軸の軸線方向と交差する方向に移動させて装着、取り外し可能なカートリッジであって、i）軸線を中心に回転可能であって、前記電子写真画像形成装置本体から回転力を受けて回転する回転部材と、ii）前記回転力付与部と係合して、前記回転部材を回転させるための回転力を受けるカップリング結合体であって、軸線を中心に回転可能なカップリング部材と、前記カップリング部材の前記軸線方向の一方端に設けられ前記駆動軸からの回転力を受けるための回転力受け部と、前記カップリング部材の前記軸線方向の他方側に嵌合されて取り付けられ両端が前記カップリング部材の軸線方向と交差する方向に突出した回転力伝達部材とを有し、前記駆動軸からの回転力を前記回転部材に伝達するための回転力伝達角度位置と、前記電子写真画像形成装置本体にカートリッジを着脱するときに前記回転部材の軸線に対して前記カップリング部材を傾斜させた着脱可能角度位置との間で傾動可能なカップリング結合体と、iii）前記回転部材に取り付けられ軸線を中心に回転可能なフランジであって、前記回転力伝達部材を隙間を有して収めるための開口部と、前記開口部に形成された規制部であって、前記カップリング結合体が前記回転力伝達角度位置にあるときに前記回転力伝達部材が突出した方向へ移動するのを規制する規制部と、前記回転力伝達部材が当接して前記カップリング結合体から回転力を伝達されるための回転力被伝達部と、前記回転力被伝達部に対向して形成された回転力被伝達対向部と、を有するフランジと、を有し、iv）前記回転部材の軸線方向において、前記回転力受け部に近い側を外側、反対側を内側としたとき、前記カップリング結合体が前記回転力伝達角度位置にあって、前記回転力伝達部材の一方端が前記規制部に当接して移動が規制されるまで突出した状態で、前記カップリング結合体が前記フランジに対して前記回転力伝達部材の突出量の小さい側が前記回転部材の軸線方向内側に移動するように傾斜したときに、前記回転力伝達部材の突出量の小さい側と前記回転力被伝達部および前記回転力被伝達対向部の間の係り量が０より大きくなるように構成したことを特徴とする。

本発明によれば、回転力伝達部材を圧入によってカップリング部材に嵌合する場合において、回転力伝達部材と貫通穴との間の圧入代の公差下限側を低く設定するが可能となる。これにより、前記圧入代の公差上限側における前記圧入力も低減させることが可能となり、従来であれば、高い圧入力で割れなどの不具合が生じていた材料も使用可能となることでより多くの種類の中から材料選定をすることが可能となる。

また、本発明によれば、前記カップリング部材の形状を変更することなく、前記回転力伝達突部の回転力被伝達部に対する係り量を確保でき、カップリング部材の剛性を保つことができる。

従って、前記回転力伝達時の回転ムラを低減させることができ、画像品質の低下を防ぐことができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を構成する画像形成装置本体及びプロセスカートリッジの断面図である。 本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの断面図である 本発明の実施形態に係るプロセスカートリッジの枠体構成を説明する斜視図である。 本発明の実施形態に係る装置本体の斜視説明図である。 本発明の実施形態に係る装置本体の駆動軸の斜視説明図である。 本発明の実施形態に係るカップリング部材の斜視説明図である。 本発明の実施形態に係るカップリング部材と駆動軸が結合した状態を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るカップリング部材と駆動軸が結合した状態を示す断面図である 本発明の実施形態に係るカップリング部材を説明する斜視図である 本発明の実施形態に係る球形部材を説明する斜視図である 本発明の実施形態に係るカップリング部材と結合部品を説明する断面図である 本発明の実施形態に係るカップリング部材と結合部品を説明する斜視図である。 本発明の実施形態に係るドラムフランジを説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る図13のＳ２−Ｓ２で切断した断面図である 本発明の実施形態に係るカップリング結合体をフランジに組み付ける過程を図13のＳ１−Ｓ１で切断した状態で説明する断面図である 本発明の実施形態に係るカップリング結合体をフランジに固定する過程を図13のＳ１−Ｓ１で切断した状態で説明する断面図である 本発明の実施形態に係る感光体ドラムユニットを駆動側（カップリング部材）から見た斜視説明図 本発明の実施形態に係る感光体ドラムユニットを非駆動側（カップリング部材と長手反対）から見た斜視説明図である。 本発明の実施形態に係る装置本体のカートリッジ設置部の斜視図である。 本発明の実施形態に係る装置本体のカートリッジ設置部の斜視図である。 本発明の実施形態に係る装置本体にカートリッジが装着される過程を表した断面図である。 本発明の実施形態に係るドラム軸受けを示した断面図である。 本発明の実施形態に係る本体ガイドの駆動側を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る本体ガイドとカップリング部材の関係を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る本体ガイドとカップリング部材の関係を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係るカートリッジと本体ガイドの関係を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る本体ガイドとカップリング部材の関係を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る本体ガイドとカップリング部材の関係を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る本体ガイドとカップリング部材の関係を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る本体ガイドとカップリング部材の関係を示した側面図である。 本発明の実施形態に係る駆動軸と、カップリング部材が係合する過程を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る駆動軸に、カップリング部材が取り付く過程を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係るドラムフランジとピンと隙間を回転力受け部側から見た図である。 本発明の実施形態に係るドラムフランジとカップリング結合体と係り量を示す断面図である。 発明の実施形態に係るカップリング結合体とドラムフランジとの角度位置を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る係り量を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る係り量を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る係り量を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る係り量を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る規制リブを示す断面図と斜視図である。 本発明の実施形態に係る回転力被伝達部の延長を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るカップリング結合体の傾きの大きさを示す断面図である。 本発明の実施形態に係る駆動軸、駆動ギア、カップリング、及び、ドラム軸を示した分解斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るカップリング結合体の構成示す斜視図と断面図である。 本発明の第２実施形態に係るカップリングと球形部材をビスで締結した断面図である。 本発明の第２実施形態に係るカップリング結合体をフランジに固定する過程を説明する断面図である 本発明の第３実施形態に係るカップリング結合体を説明する斜視図と断面図である。 本発明の第３実施形態に係るカップリング結合体の組み付け方法を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係るカップリング結合体の組み付け方法を示す斜視図と断面図である。 本発明の第３実施形態に係るカップリング結合体を組み付けた断面図である。 本発明の第４実施形態に係る現像カートリッジの説明図である。 本発明の第４実施形態に係る現像カートリッジの説明図である。

以下、本発明を実施するための実施形態に係るカートリッジ、及び、電子写真画像形成装置を図面を用いて説明する。

〔第１実施形態〕
＜全体構成＞
図１は実施形態に係る画像形成装置を構成する電子写真画像形成装置本体１及びプロセスカートリッジ２の断面図である。図２は実施形態に係るプロセスカートリッジ２の断面図、以下、図１及び図２に沿って、本出願に係わる画像形成装置の全体構成および画像形成プロセスについて説明する。

この画像形成装置は、プロセスカートリッジ（以下「カートリッジ」という）２を電子写真画像形成装置（以下「装置本体」という）１に着脱自在とした電子写真技術を利用したレーザープリンタである。カートリッジ２が装置本体１に装着されたとき、カートリッジ２の上側には露光装置（レーザースキャナユニット）３が配置される。また、前記カートリッジ２の下側には画像形成対象となる記録媒体（シート材）Ｐを収容したシートトレイ４が配置されている。更に、前記装置本体１には、シート材Ｐの搬送方向に沿って、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ５ｂ、搬送ローラ対５ｃ、転写ガイド６、転写用帯電ローラ７、搬送ガイド８、定着装置９、排出ローラ対10、排出トレイ11等が配置されている。

＜画像形成プロセスの説明＞
次に、画像形成プロセスの概略を説明する。プリントスタート信号に基づいて、電子写真感光体ドラム（以下感光体ドラム）20は矢印Ｒ１方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。感光体ドラム20の外周面にはバイアス電圧が印加された帯電ローラ12が接触していて、この帯電ローラ12によって前記感光体ドラム20の外周面は、一様均一に帯電される。

レーザースキャナユニット３からは、画像情報の時系列的電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光Ｌが出力される。そのレーザー光Ｌがカートリッジ２の上面の露光窓部53からカートリッジ２の内部に入光して感光体ドラム20の外周面を走査露光する。これにより、感光体ドラム20の外周面には画像情報に対応した静電潜像が形成されていく。この静電潜像は、現像装置ユニット40の現像剤（以下トナーとする）によって可視化されトナー像として現像される。

さらに説明すると、帯電ローラ12は感光体ドラム20に接触して設けられており、感光体ドラム20に帯電を行う。この帯電ローラ12は、感光体ドラム20に従動回転する。また、現像装置ユニット40は、感光体ドラム20の現像領域へトナーを供給して、感光体ドラム20に形成された潜像を現像する。

上記現像装置は、トナー室45内のトナーＴを撹拌部材43の回転によってトナー供給室44に送り出す。そして、マグネットローラ（固定磁石）41ａを内蔵した現像剤担持体である現像ローラ41を回転させるとともに、現像ブレード42によって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ41の表面に形成する。そして、そのトナーを潜像に応じて感光体ドラム20へ転移させることによってトナー像を形成して可視像化する。

現像ブレード42は、現像ローラ41の周面のトナー量を規定すると共に摩擦帯電電荷を付与するものである。

一方、レーザー光Ｌの出力するタイミングとあわせて、ピックアップローラ５ａ、給送ローラ５ｂ、搬送ローラ対５ｃによって、装置本体１の下部に収納されたシート材Ｐがシートトレイ４から給送される。そしてそのシート材Ｐが転写ガイド６を経由して、感光体ドラム20と転写用帯電ローラ７との間の転写位置へタイミング供給される。この転写位置において、トナー像は感光体ドラム20からシート材Ｐに順次転写されていく。

トナー像が転写されたシート材Ｐは、感光体ドラム20から分離されて搬送ガイド８に沿って定着装置９に搬送される。そしてシート材Ｐは、定着装置９を構成する定着ローラ９ａと加圧ローラ９ｂとのニップ部を通過する。このニップ部で加圧・加熱定着処理が行われて前記トナー像はシート材Ｐに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材Ｐは排出ローラ対10まで搬送され、排出トレイ11に排出される。

一方、転写後の感光体ドラム20は、クリーニングブレード52により外周面上の残留トナーが除去されて、再び、帯電から始まる作像に供される。

＜カートリッジの枠体構成＞
次に本実施形態のカートリッジ２の枠体構成について図２、図３を用いて説明する。図３は本実施形態のカートリッジ枠体の斜視図である。

図２に示すように、感光体ドラム20、帯電ローラ12およびクリーニングブレード52は、ドラム枠体51に取り付けられ、一体的な感光体ユニット50を構成している。

一方、現像装置ユニット40は、トナー収納するトナー室45やトナー供給室44を形成するトナー収納容器40ａとフタ40ｂにより構成される。前記トナー収納容器40ａとフタ40ｂは、溶着等の手段により、一体に結合されている。

そして、図３に示すように、感光体ユニット50と現像装置ユニット40を丸いピンの結合部材54によって互いに回動可能に結合することによってカートリッジ２を構成する。

すなわち、図３に示すように、現像装置ユニット40の長手方向（現像ローラ41の軸線方向）両側に配置されたサイドカバー55に形成したアーム部55ａの先端には現像ローラ41と平行に丸い形状の回動穴55ｂが設けてある。

アーム部55ａをドラム枠体51の所定の位置に挿入すると、ドラム枠体51には回動穴55ｂの同軸上に結合部材54を嵌入するための嵌入穴51ａが空いている（図３左側の嵌入穴は不図示）。

結合部材54を回動穴55ｂと嵌入穴51ａに共に挿入することで、感光体ユニット50と現像装置ユニット40は結合部材54を中心に回動可能に結合される。このときアーム部55ａの根元に取り付けられた圧縮コイルばね46がドラム枠体51に当たり現像装置ユニット40を下方へ付勢している。これにより、現像ローラ41（図２参照）を感光体ドラム20方向へ確実に押し付ける。

現像ローラ41の両端部には間隔保持部材（不図示）が取り付けられ、現像ローラ41は感光体ドラム20から所定の間隔をもって保持される。

＜カートリッジ回転力伝達方法＞
図４は本実施形態に係る装置本体の斜視説明図である。図４を用いて、カートリッジ回転力伝達方法について説明する。

図４に示すように、装置本体１にはカートリッジ２の装着手段を構成する着脱用ガイドレール130が備えてあり、カートリッジ２は着脱用ガイドレール130に沿って装置本体１内に装着される。

この際に、カートリッジ２の装着動作に連動して装置本体１の駆動軸100とカートリッジ２が有する回転力伝達部品であるカップリング部材150（以下カップリングと称す、図３参照）とが結合する。これにより回転部材である感光体ドラム20は装置本体１から回転力を受けて回転する。

｛駆動軸の説明｝
図５は本実施形態に係る装置本体の駆動軸の斜視説明図である。

駆動軸100（図５参照）は装置本体１に設けられた不図示のギア列等の駆動伝達手段およびモータと連結されている。

駆動軸100の先端部100ａは略半球面をしており、回転力付与部としての回転力駆動伝達ピン100ｂを有している。

｛カップリングの説明｝
図６は本実施形態に係るカップリング150の斜視説明図である。

カップリング150の材質は、例えばポリアセタール、ポリカーボネート、ＰＰＳ等の樹脂である。但し、カップリング150の剛性を上げるために、負荷トルクに応じて上記樹脂中にガラス繊維、カーボン繊維等を配合しても良い。前記材料を配合した場合には、カップリング150の剛性を上げることができる。また、前記樹脂中に、金属をインサートして更に剛性を上げても良いし、カップリング全体を金属等で製作しても良い。

カップリング150の一方端である先端には、複数の被駆動伝達突起部150ｄ（150ｄ１〜150ｄ４）が配置されている。また、被駆動伝達突起部150ｄ（150ｄ１〜150ｄ４）には、前記駆動軸100からの回転力を受けるための回転力受け部150ｅ（150ｅ１〜150ｅ４）がカップリング150の軸線Ｌ150に対して傾斜して設けられている。

さらに、被駆動伝達突起部150ｄ１〜150ｄ４の内側には、すり鉢状の駆動軸受け面150ｆが形成されている。

｛駆動軸とカップリングの結合状態の説明｝
次に図７及び図８を用いて駆動軸とカップリングの結合状態を説明する。尚、図７は本実施形態に係るカップリングと駆動軸が結合した状態を示す説明図である。また、図８は本実施形態に係るカップリングと駆動軸が結合した状態を示す断面図である。

図７に示すように、駆動軸100の回転力駆動伝達ピン100ｂが、回転力受け部150ｅ（150ｅ１〜150ｅ４）と係合している。尚、図７では現れていないが、裏側の回転力駆動伝達ピン100ｂも、回転力受け部150ｅと係合している。また、図８に示すように、駆動軸100の先端部100ａがカップリング150の駆動軸受け面150ｆと当接している。

駆動軸100が軸線Ｌ３を中心に回転することによって、回転力駆動伝達ピン100ｂから回転力受け部150ｅへと回転力が伝達される。また、回転力受け部150ｅがカップリング150の軸線Ｌ150に対して回転方向に傾斜していることにより、カップリング150と駆動軸100は互いに引き付けあい、先端部100ａと駆動軸受け面150ｆが確実に当接し安定した回転力伝達が可能となる。

｛カップリング結合体（球形部材とカップリング）｝
次に図９及び図10を用いて、カップリングと結合する部品の説明をする。尚、図９はカップリングを説明する斜視図であり、図10は球形部材を説明する斜視図である。

図９に示すように、カップリング150の回転力受け部150ｅとは反対側に位置する端部150ｓに貫通穴150ｒを有する。また、図10に示すように、カップリング150と結合して回動可能な形状を有する球形部材（回動部）160は略球形状をしており、袋状穴160ａが設けられている。この袋状穴160ａはカップリングの他方側の端部150ｓを挿入するためのものである。また、袋状穴160ａを貫通するように貫通穴160ｂが設けられている。この貫通穴160ｂは、後述するピン155を挿入するための穴である。

次に図11及び図12を用いて、カップリング150と球形部材160とピン155の結合状態を説明する。尚、図11はカップリングと結合部品を説明する断面図であり、図12はカップリングと結合部品を説明する斜視図である。

カップリング150が球形部材160に設けられた袋状穴160ａに挿入され、貫通穴150ｒと貫通穴160ｂを一直線上を重ねた位置関係を保った状態で、回転力伝達部材であるピン155を挿入して嵌合する。

本実施形態では、カップリング150と袋状穴160ａを隙間嵌めとし、またピン155と貫通穴150ｒを隙間嵌めとした。さらにピン155と貫通穴160ｂをしまり嵌めの関係とした。これにより、カップリング150の軸線方向の一方端に駆動軸100からの回転力を受ける回転力受け部150ｅを有し、他方側にカップリング150と球形部材160とピン155とが一体的に結合されたカップリング結合体156が形成される。

｛ドラムフランジの説明｝
次に図13、図14を用いてカップリング150を取り付けるドラムフランジ151（以下フランジと記載する）の一例について説明する。図13は駆動軸100側からフランジ151を見た図である。図14は図13のＳ２−Ｓ２で切断した断面図である。

図13で示す４個の開口部151ｇ（151ｇ１〜151ｇ４）は、フランジ151の回転軸方向に設けられた溝である。カップリング150をフランジ151に取り付ける際、ピン155がこの開口部151ｇ１〜151ｇ４のうちいずれか２箇所に収まる。

さらに、開口部151ｇ１〜151ｇ４の時計回り方向上流側には、回転力被伝達部151ｈ（151ｈ１〜151ｈ４）が設けられており、ピン155からフランジ151へ回転力が伝達される際に、ピン155と回転力被伝達部151ｈが当接する。

また、開口部151ｇ１〜151ｇ４の時計回り方向下流側には、回転力被伝達対向部151ｒ（151ｒ１〜151ｒ４）が設けられており、カップリング結合体156が、駆動伝達と逆方向に回転したときにはピン155が当接する。

また、開口部151ｇ１〜151ｇ４のフランジ151半径方向外側には、規制部151ｏ（151ｏ１〜151ｏ４）が設けられており、ピン155の移動量を規制する。規制部151ｏに関しては後述する。

また、フランジ151の中心軸線Ｌ151付近には、空間（凹部151ｆ）が形成されている。この凹部151ｆは、円筒面151ｊ（151ｊ１〜151ｊ４）と、抜け止め部151ｉ（151ｉ１〜151ｉ４）と、開口151ｋとで囲まれた空間である。

前記円筒面151ｊは、開口部151ｇと隣り合い、かつフランジ軸線Ｌ151を中心軸とした略円筒面であって、直径φＤ151ａの円筒面である。抜け止め部151ｉは、前記円筒面151ｊと滑らかに連続している略半球面であって、半径ＳＲ151の部分である。開口151ｋは、前記抜け止め部151ｉの駆動軸100側に位置する、直径φＤ151ｂの開口である。

尚、球形部材160の外形寸法φＤ160との関係は以下のようになる。

φＤ151ｂ ＜ φＤ160 ＜ φＤ151ａ ≒ ２×ＳＲ151

凹部151ｆに球形部材160を隙間を有して挿入することができるが、フランジ軸線Ｌ151の開口151ｋ側に移動することを規制される。この規制によって、通常の使用条件下において球形部材160（カップリング結合体156）がフランジ151（カートリッジ２）から外れることはない。そして、球形部材160が凹部151ｆのなかで回動可能となる。尚、凹部151ｆに収められて回動可能な回動部として、本実施形態では球形状の球形部材160を例示したが、必ずしも球形でなくてもよく、凹部151ｆから脱落不能、かつ、回動可能な形状（例えば円柱等）であればよい。

｛カップリング結合体の組立て（球形部材とカップリング）｝
図15、図16を用いて、カップリング150をフランジ151に組み付け、固定する過程を説明する。尚、図15はカップリング150をフランジ151に組み付ける過程を図13のＳ１−Ｓ１で切断した状態で説明する断面図である。図16はカップリング150をフランジ151に固定する過程を図13のＳ１−Ｓ１で切断した状態で説明する断面図である
１．カップリング150の端部150ｓをフランジ151に対して矢印Ｘ１の方向から挿入する。

２．次に、球形部材160を矢印Ｘ２方向から被せる。

３．さらに、球形部材160の有する貫通穴160ｂ及び端部150ｓにある貫通穴150ｒを一直線上に位置合わせ後に、ピン155を矢印Ｘ３の方向から挿入する。

４．ピン155は、貫通穴160ｂ及び貫通穴150ｒを貫通する。

貫通穴160ｂの内径寸法はピン155の外径より小さく設定しているため、ピン155と貫通穴160ｂの間で摩擦力が発生し、しまり嵌めとなる。

する。

これにより、カップリング結合体156が組み立てられ、ドラムフランジ151の抜け止め151ｉ内に配置される。さらに、カップリング結合体156をＸ４方向に移動し、球形部材160を抜け止め部151ｉと接触もしくは近接させる。

次に、抜け止め部材157を矢印Ｘ４方向へ挿入して、フランジ151に固定する。この状態で、凹部151ｆと球形部材160とはガタ（隙間）を残しているため、カップリング150が向きを変えることができる。

｛感光体ドラムユニットの構成｝
次に、図17、図18を用いて、感光体ドラムユニット21の構成について説明する。尚、図17は感光体ドラムユニット21を駆動側（カップリング150）から見た斜視説明図である。図18は感光体ドラムユニット21を非駆動側（カップリング150と長手反対）から見た斜視説明図である。

カップリング結合体156を取り付けたフランジ151を、被駆動伝達突起部150ｄが露出するように、感光体ドラム20の一端側に固定する。また、非駆動側ドラムフランジ152を、感光体ドラム20の他端側に固定する。この固定方法は、カシメ、接着、溶着等を用いる。

そして、感光体ドラムユニット21は、駆動側を軸受け部材158（図３参照）、非駆動側を感光体ドラムユニット支持ピン159（不図示）によって支持された状態で、ドラム枠体51（図３参照）に回転可能に支持される。

以上説明したように、装置本体１のモータ（不図示）からの回転力を装置本体１のギア等の駆動伝達手段（不図示）を通じて駆動軸100が回転する。その回転力は、カップリング結合体156を介してカートリッジ２へと伝達される。

さらには、カップリング結合体156からピン155を通じてフランジ151へ伝わり、フランジ151と一体的に固定されている感光体ドラム20に回転力が届けられ、軸線Ｌ１を中心に回転する。

さらに、151ｃはギアであって、カップリング150が駆動軸100から受けた回転力を現像ローラ41（図２参照）に伝達するものである。ギア151ｃは、フランジ151と一体成形されている。

＜カートリッジ装着ガイドの説明＞
次に、カートリッジ２を装置本体１へ装着するための装着ガイドの説明をする。

図19及び図20に示すように、本実施形態の装着手段130は、装置本体１に設けた本体ガイド130Ｒ１，130Ｒ２，130Ｌ１，130Ｌ２を有する。これらは、装置本体１内に設けられたカートリッジ装着スペース（カートリッジ設置部130ａ）の左右両側面に対向して設けられている（図19は駆動側側面、図20は非駆動側面を示す）。

カートリッジ２の駆動側に対向するように、本体側には本体ガイド130Ｒ１，130Ｒ２がカートリッジ２の取り付け方向に沿って設けられている。一方、カートリッジ２の非駆動側に対向するように、本体側には本体ガイド130Ｌ１，130Ｌ２がカートリッジ２の取り付け方向に沿って設けられている。本体ガイド130Ｒ１，130Ｒ２と本体ガイド130Ｌ１，130Ｌ２は対向している。カートリッジ２を装置本体１に装着する際には、このガイド130Ｒ１，130Ｒ２，130Ｌ１，130Ｌ２に後述するカートリッジガイドをガイドさせて挿入する。

尚、装置本体１にカートリッジ２を装着するには、装置本体１に対して開閉可能なカートリジドア109を開いて行う。そして、ドア109を閉じることによって、カートリッジ２の装置本体１に対する装着を完了する。尚、カートリッジ２を装置本体１から取り出す際にも、ドア109を開くことにより取り出し動作を行う。これらの動作は、使用者によって行われる。

＜位置決め部の構成＞
次に、カートリッジ２の装着ガイド及び装置本体１に対する位置決め部の説明をする。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、本実施形態では軸受け部材158はその外側端部外周がカートリジガイド140Ｒ１を兼ねている。また、ドラム枠体の円筒部が、カートリッジガイド140Ｌ１を兼ねている。

また、感光体ユニット50の長手方向一端（駆動側）には、カートリッジガイド140Ｒ１の略上方にカートリッジガイド140Ｒ２が設けられている。そして、前記長手方向他端（非駆動側）には、カートリッジガイド140Ｌ１の上方にカートリッジガイド140Ｌ２が設けられている。即ち、感光体ドラム20の長手方向一端には、ドラム枠体51から外方へ突出したカートリッジ側ガイド140Ｒ１，140Ｒ２が設けられている。また、前記長手方向他端には、ドラム枠体51から外方へ突出したカートリッジガイド140Ｌ１，140Ｌ２が設けられている。

ガイド140Ｒ１，140Ｒ２，140Ｌ１，140Ｌ２は、前記長手方向に沿った外方方向へ突出している。即ち、前記ガイド140Ｒ１，140Ｒ２，140Ｌ１，140Ｌ２は、ドラム軸線Ｌ１に沿った方向にドラム枠体51から突出している。そして、カートリッジ２を装置本体１に取り付ける際には、及び、カートリッジ２を装置本体１から取り外す際には、ガイド140Ｒ１はガイド130Ｒ１によってガイドされ、また、ガイド140Ｒ２はガイド130Ｒ２によってガイドされる。また、カートリッジ２を装置本体１に取り付ける際には、及び、カートリッジ２を装置本体１から取り外す際には、ガイド140Ｌ１はガイド130Ｌ１によってガイドされ、また、ガイド140Ｌ２はガイド130Ｌ２によってガイドされる。

このようにして、カートリッジ２は装置本体１に、駆動軸100の軸線方向Ｌ３と交差（本実施形態では、実質的に直交）する方向に移動させて取り付けられ、また、装置本体１から取り外される。また、本実施形態ではカートリッジガイド140Ｒ１，140Ｒ２はドラム枠体51と一体に成形されている。しかしながら、カートリッジガイド140Ｒ１，140Ｒ２は別部材でも構わない。

ここで「実質的に直交」の意味について説明する。カートリッジ２と装置本体１の間には、カートリッジ２をスムーズに着脱するために、両者の間には若干の隙間を持たせてある。具体的に言えば、ガイド140Ｒ１とガイド130Ｒ１との前記長手方向の間、ガイド140Ｒ２とガイド130Ｒ２との前記間、ガイド140Ｌ１とガイド130Ｌ１との前記間、及び、ガイド140Ｌ２とガイド130Ｌ２との前記間に若干の隙間を持たせてある。従って、カートリッジ２を装置本体１に取り付け及び取り外す際に、カートリッジ２全体がその隙間の範囲内で若干斜めになることもあり得る。従って、厳密に直交方向からの取り付け及び取り外しではないこともある。しかし、そういった場合でも、本実施形態の作用効果は達成可能である。従ってカートリッジが若干斜めになった場合も含めて、「実質的に直交」と称している。

＜カートリッジの着脱動作＞
次に、図21を用いて、カートリッジ２の装置本体１に対する装着動作を説明する。図21は装着過程を示す、図19のＳ９−Ｓ９で切った断面図である。

図21（ａ）に示すように、使用者がドア109を開く。そして、カートリッジ２を装置本体１に設けたカートリッジ装着手段130（設置部130ａ）に対して取り外し可能に装着する。

カートリッジ２を装置本体１に装着する際は、図21（ｂ）に示すように、駆動側において、カートリッジガイド140Ｒ１，140Ｒ２を、本体ガイド130Ｒ１，130Ｒ２に沿って挿入する。また、非駆動側についても、カートリッジガイド140Ｌ１，140Ｌ２（図３（ｂ）参照）を本体ガイド130Ｌ１，130Ｌ２（図20参照）に沿って挿入する。

次に、そのまま矢印Ｘ４方向にカートリッジ２を挿入していくと、駆動軸100とカートリッジ２のカップリング150の係合を経て、カートリッジ２は所定の位置（設置部130ａ）に装着される（設置される）。つまり、図21（ｃ）および図19に示すように、カートリッジガイド140Ｒ１が本体ガイド130Ｒ１の位置決め部130Ｒ１ａに接触して、また、カートリッジガイド140Ｒ２が本体ガイド130Ｒ２の位置決め部130Ｒ２ａに接触する。また、カートリッジガイド140Ｌ１が本体ガイド130Ｌ１の位置決め部130Ｌ１ａ（図20参照）に接触して、また、カートリッジガイド140Ｌ２が本体ガイド130Ｌ２の位置決め部130Ｌ２ａ（不図示）に接触する。尚、本体ガイド130Ｌ２の位置決め部130Ｌ２ａは、本体ガイド130Ｒ２の位置決め部130Ｒ２ａと略対称形状であるため、図示は省略する。

このように、カートリッジ２は、装着手段130によって、設置部130ａに取り外し可能に装着される。即ち、カートリッジ２は装置本体１に位置決めして装着される。そして、カートリッジ２が設置部130ａに装着された状態で、駆動軸100とカップリング結合体156とが係合状態になる。即ち、カップリング結合体156は後述する回転力伝達角度位置となる。

カートリッジ２は、設置部130ａに装着されることによって、画像形成動作が可能となる。尚、カートリッジ２が前述のように所定の位置に収まった際には、押圧バネ188Ｒ（図19に示す）により、カートリッジ２のカートリッジガイド140Ｒ１が押圧力を受ける。また、押圧バネ188Ｌ（図20に示す）により、カートリッジ２のカートリッジガイド140Ｌ１が押圧力を受ける。これにより、カートリッジ２（感光体ドラム20）が、装置本体１の転写ローラ、光学手段等に対して正確に位置が決まる。

次に、図23を用いて本体ガイド及びカップリング付勢手段について説明する。尚、図23は装置本体の駆動側を図示した斜視図である。

本実施形態の画像形成装置は、例えば、繋ぎ部あるいは本体ガイドが摺擦されることによって、前記摩擦力が増大したとしても、カップリングを着脱可能角度位置に確実に傾動させることができる。本体ガイド130Ｒ１は、主に、カートリッジガイド140Ｒ１（図３参照）を介して、カートリッジ２をガイドするガイド面130Ｒ１ｂと、カップリング150をガイドするガイドリブ130Ｒ１ｃと、カートリッジ位置決め部130Ｒ１ａとを有する。ガイドリブ130Ｒ１ｃはカートリッジ２の装着軌跡上にある。そしてガイドリブ130Ｒ１ｃは、カートリッジ装着方向において、駆動軸100の手前まで延びている。また、駆動軸100付近に設けられているリブ130Ｒ１ｄは、カップリング150が係合したときに干渉しない高さになっている。

リブ130Ｒ１ｃの一部は切り欠かれている。そして、リブ130Ｒ１ｃには、カートリッジ２を装置本体に装着するときに、カップリング結合体156を装着方向前方側に傾斜させるための傾斜手段となる本体ガイドスライダ131が矢印Ｗ方向にスライド可能に取り付けられている。スライダ131には、押圧バネ132（図24参照）の弾性力により押圧されている。この状態において、スライダ131は、ガイドリブ130Ｒ１ｃより突出している。

本体ガイド130Ｒ２は、主に、ドラム枠体51の一部をガイドして、カートリッジ２の装着時の姿勢を決めるためのガイド部130Ｒ２ｂと、カートリッジ位置決め部130Ｒ２ａを有する。

次に図24乃至図26を用いて、カートリッジ２の装着動作中の、本体ガイド130Ｒ１，130Ｒ２と、スライダ131、及び、カートリッジ２の関係について説明する。尚、図24は本体駆動軸100（図19参照）側から見た側面図であり、図25はその斜視図である。図26は図24のＺ−Ｚ断面図である。

図24に示すように、カートリッジ２は、駆動側において、カートリッジガイド140Ｒ１がガイド面130Ｒ１ｂ上に接触した状態で移動する。このとき、図26に示すように、繋ぎ部150ｃは、ガイドリブ130Ｒ１ｃとｎ１だけ隙間を設けている。そのため、カップリング150に力は加わっていない。また図24に示すように、カップリング150は上面から左面にかけて規制部140Ｒ１ａで規制されている。そのため、カップリング150は、装着方向（Ｘ４）に対してのみ自由に傾斜できるように設定されている。

次に図27及び図28を用いて、カップリング150がスライダ131に接触して、スライダ131が付勢位置から退避位置へ移動する動作を説明する。尚、図27及び図28はカップリング150がスライダ131の頂点131ｂで接触している状態、即ち、スライダ131が退避位置に移動した状態を示している。装着方向（Ｘ４）にのみ傾斜可能なカップリング150の進入により、繋ぎ部150ｃとスライダ131の突出部のカートリッジ装着方向上流側の斜面131ａ（図29）とが接触する。これによって、スライダ131は押し下げられ、退避位置へと移動する。

次に図29及び図30を用いて、カップリング150がスライダ131の頂点131ｂを乗り越えた後の動作を説明する。図29及び図30は、カップリング150がスライダ131の頂点131ｂを乗り越えた後の状態を示している。

カップリング150が頂点131ｂを乗り越えると、スライダ131は、押圧バネ132の弾性力によって、退避位置から付勢位置へと戻ろうとする。その際、カップリング150の繋ぎ部150ｃの一部が、スライダ131のカートリッジ装着方向下流側の斜面131ｃから力Ｆを受ける。即ち、斜面131ｃが力付与部として機能して、繋ぎ部150ｃの一部が、上記力を受ける力受け部150ｐとして機能する。

図29に示すように、前記力受け部150ｐは、繋ぎ部150ｃのカートリッジ装着方向上流側に設けられている。そのため、スムーズにカップリング150が傾斜する。そして、図30に示すように、更に力Ｆは分力Ｆ１及びＦ２に分けられる。このとき、カップリング150は上面が規制部140Ｒ１ａで規制されている。規制部140Ｒ１ａの一部は平面部158ｅ（図22（ａ））で形成され、その平面部158ｅはカートリッジ装着方向Ｘ４と略平行、もしくは小さい角度で設定される。そのため、カップリング150は、分力Ｆ２により装着方向（Ｘ４）に傾斜することになる。即ち、カップリング150は着脱可能角度位置へと傾斜する。これによって、カップリング150が駆動軸100と係合可能な状態となる。

本実施形態では、繋ぎ部150ｃが力を受けて、カップリング150を傾斜させるようにした。しかしながらこれに限定する必要はない。例えば、装置本体のスライダ131より力を受けて、カップリング150が傾斜可能であれば、繋ぎ部150ｃ以外の箇所が前記スライダ131と接触するようにしても良い。

次に、カップリング係合動作及び駆動伝達の説明をする。カートリッジ２は、装置本体１の所定の位置に決まる直前もしくは所定の位置に決まると同時に、カップリング150と駆動軸100とが係合する。このカップリング150の係合動作に関して、図31及び図32を用いて説明する。図31は駆動軸100とカートリッジの駆動側の要部を示した斜視図である。図32は装置本体下方から見た縦断面図である。

カートリッジ２の装着過程において、カートリッジ２は、図32に示すように、駆動軸100の軸線Ｌ３と実質的に直交する方向（矢印Ｘ４方向）から装置本体１に装着される。このとき前述したように、カップリング150は、着脱可能角度位置として、カップリング150の軸線Ｌ２が、予めドラム軸線Ｌ１に対して、装着方向Ｘ４側に傾斜している（図31（ａ）、図32（ａ））。

ここで、カップリング150の着脱可能角度位置とは、カートリッジ２を装置本体１に装着する際、カップリング150が駆動軸100に係合する直前のカップリング150の軸線Ｌ１に対する角度位置である。即ち、カートリッジ２の挿入方向において、カップリング150の下流側先端部150Ａ１が、駆動軸100を通過可能な軸線Ｌ１に対する角度位置である。

カップリング150が傾斜することで、ドラム軸線Ｌ１の軸線方向において、カップリング150の挿入方向下流側の先端位置150Ａ１は、駆動軸先端部100ａよりも感光体ドラム20の設けられている方向側に位置する。また、カップリング150の挿入方向上流側の先端位置150Ａ２は駆動軸先端部100ａよりもピン100ｂ方向側に位置する（図32（ａ））。

まず、下流側の先端位置150Ａ１が、駆動軸先端部100ａを通過する。その後、円錐形状をしている駆動軸受け面150ｆ、もしくは、被駆動伝達突起部150ｄが、駆動軸100の先端部100ａ、もしくは、回転力駆動伝達ピン100ｂに接触する。ここで、受面150ｆ及び／又は突起部150ｄがカートリッジ側接触部である。また、駆動軸先端部100ａ及び／又はピン100ｂが本体側係合部である。

そして、カートリッジ２の移動に応じて、カップリング150は、カップリング軸線Ｌ２がドラム軸線Ｌ１と略直線になるように傾斜していく（図32（ｃ））。そして、最終的に装置本体１に対してカートリッジ２の位置が決まると、駆動軸100と感光体ドラム20が略同一直線上になる（図32（ｄ））。即ち、カップリング150は、前記カートリッジ側接触部が前記本体側係合部と接触した状態で、カートリッジ２が装置本体１の奥へ押し込まれるのに応じて、カップリング軸線Ｌ２がドラム軸線Ｌ１と略同一直線となるように、前記着脱可能角度位置から前記回転力伝達角度位置へ傾動する。そして、カップリング150と駆動軸100は係合される（図31（ｂ）、図32（ｄ））。

以上説明したように、カップリング150は、ドラム軸線Ｌ１に対して傾斜可能に取り付けられている。そして、カートリッジ２の装着動作に応じて、カップリング150が傾動することで、駆動軸100に対して係合することができる。

また、上述したカップリング150の係合動作は、駆動軸100とカップリング150の位相に関係なく、可能となる。このように、本実施形態では、カップリング150はドラム軸線Ｌ１周りに、実質的に旋回，遥動可能（傾動可能）に取り付けられている。尚、図32に示すカップリングの運動は旋回を含んでも良い。

＜カップリング結合体とピンの構成＞
次に、本実施形態に係るドラムフランジ151とカップリング結合体156の構成について図33乃至図35を用いて説明する。

図33はドラムフランジ151とカップリング結合体156を、前記回転力受け部150ｅ側から見た図である。尚、図33では説明のため、カップリング結合体156のうち、ピン155だけを図示している。図34、図35はドラムフランジ151とカップリング結合体156とを示す断面図である。

図33に示すように、カップリング結合体156が後述する回転力伝達角度位置にある時、ドラムフランジ151とピン155との干渉を防ぐため、開口部151ｇに設けられたピン規制部151ｏは、ピン155の先端部155ｓとの間に、隙間170ａを形成するように配置される。

また、図34に示すように、ピン155とドラムフランジ151に設けられた回転力被伝達部151ｈとの間には、後述する係り量170ｂが、形成される。

ここで、角度位置とは、図35で示すような、感光体ドラム（不図示）にフランジ151を取り付けたドラムフランジ151の軸線Ｌ１に対するカップリング結合体156の軸線Ｌ２の傾きを表すものである。図35では、図の左右方向の傾斜を示しているが、図の奥手前方向の傾斜、およびその間の傾斜も同様に表される。

ここで特に、回転力伝達角度位置とは、感光体ドラム（不図示）を回転させて画像形成可能な回転力を前記感光体ドラムに伝達するための角度位置であり、ドラムフランジ151の軸線Ｌ１に対するカップリング結合体156の軸線Ｌ２の角度θ１が小さい時（本実施形態では０≦θ１≦５°）の角度位置のことである。

｛ピンの係り量｝
次に、ピン155とドラムフランジ151に設けられた回転力被伝達部151ｈとの間に形成される係り量170ｂについて説明する。

図36は、係り量170ｂを説明するための断面図と詳細図であり、ドラムフランジ151とカップリング結合体156を図13のＳ１−Ｓ１で切ったものである。図37（ａ）は、カップリング結合体156とドラムフランジ151を、回転力受け部150ｅの方向から見た図である。図37（ｂ）は、図37（ａ）をＳ３−Ｓ３で切断した断面図であり、ピン155と回転力被伝達部151ｈの接触状態をピン155の先端方向から見た断面図である。図38は、カップリング結合体156が傾斜したときの係り量を説明する断面図と詳細図である。

係り量170ｂとは、図36及び図37に示すように、ピン155と回転力被伝達部151ｈとが接する部分に形成される領域Ｌ４の長さであり、本実施形態においては、ピン155の両端部付近の２箇所に形成される。図36及び図37では、カップリング結合体156が回転力伝達角度位置にある時の係り量170ｂを示したが、図38に示すように、カップリング結合体156が傾斜している状態でも同様に定義できる。

ここで、カップリング結合体156が前記回転力伝達角度位置にあり前記駆動伝達力を受けているときに、ピン155が隙間170ａをつめる方向にカップリング結合体156に対して相対的に移動したとする。この状態で、カップリング結合体156の角度位置が変化したとしても、カップリング結合体156が取り得る任意の角度位置での係り量170ｂのうち少なくとも一つが０より大きくなるように規制部151ｏは設定されている。

傾きと係り量に関して、更に詳しく述べる。図39はカップリングの傾きと係り量を示す断面図である。

ここで、感光体ドラムの軸線Ｌ１の軸線方向において、回転力受け部150ｅに近い側を外側、反対側の感光体ドラムに近い側を内側とする。

図39（ａ）に示すように、前記カップリング結合体156が前記回転力伝達角度位置にいて、前記ピン155と球形部材160とが滑りを生じた時、前記ピン155は隙間170ａ内を矢印Ｋ１の方向（突出した方向）に移動する。このとき、図39（ａ）の右側端部155ｓＲの突出量が小さくなる。この状態で、カップリング結合体156が図39（ｂ）の矢印Ｋ２方向に傾斜すると、前記ピン155の図中左側端部（突出量の大きい側の端部）155ｓＬが前記回転力伝達部151ｈの外側にあって係り量が０になる場合がある。このとき、規制部150ｏの位置は、ピン155の移動量を予め規制し、突出量の短い側の端部155ｓＲ（図39中右側端部）の係り量が０より大きくなるように設定されている。

すなわち、カップリング結合体156が回転力伝達角度位置にあって、ピン155の一方端が前記規制部151ｏに当接して移動が規制されるまで突出した状態で、前記カップリング結合体156がフランジ151に対してピン155の突出量の小さい側がドラムフランジの軸線方向内側に移動するように傾斜したときに、前記ピン155の突出量の小さい側と回転力被伝達部151ｈおよび回転力被伝達対向部151ｒの間の係り量が０より大きくなるように構成されている。

反対に、図39（ｃ）に示すように、カップリング結合体156が矢印Ｋ３の方向に傾斜して、右側端部155ｓＲが回転力伝達部151ｈの外側にあったとしても、突出量が大きい側の左側端部155ｓＬの係り量が０より大きくなるのは言うまでもない。

ピン155が隙間170ａをつめる方向にずれた状態で、カップリング結合体156の角度位置が変化した時の、係り量170ｂを０より大きくするための具体的な構成の例を図40乃至図42を用いて説明する。尚、図40（ａ）は、規制リブ151ｐを示す斜視図である。図40（ｂ）は、図40（ａ）をＳ11−Ｓ11で切断した断面図である。図41は、回転力被伝達部151ｈを延長した状態を示す断面図である。図42は、カップリング結合体156の傾きの大きさを示す断面図である。

図40に示す例では、開口部151ｇに規制リブ151ｐを設けて、規制リブ151ｐの天面をピン規制部151ｏとしている。ピン先端部155ｓとピン規制部151ｏの距離を近づけて隙間170ａを小さくすることで、カップリング結合体156が前記回転力伝達角度位置にいる時のピン155の移動量が規制される。尚、図40では説明のため、カップリング結合体156のうち、ピン155だけを図示している。

フランジ151を樹脂で成型する時、規制リブ151ｐの位置や形状を適切に設定すると肉厚が均一化し、開口部151ｇ付近の成型性が良化することが期待できる。これにより、フランジ151の外周にギア等を設ける場合、その精度を向上させることが可能となる。

また、カップリング結合体156がドラムフランジ軸線に対して最大に傾斜した時の係り量170ｂをドラムフランジ151の外側（図41中155ｓＲ側）で確保するために、図41に示すように、元の形状（点線部）に対して、回転力被伝達部151ｈの端部151ｈｅをドラムフランジ151の軸方向外側に延長させ、延長部151ｈｑを形成することも考えられる。

しかし、この場合には、図42（ａ）に示すように、カップリング結合体156が回動する時に延長部151ｈｑがカップリング結合体と接触部170ｃで干渉し、カップリング結合体156の回動が制限されることとなる（θ１ｑ＜θ１）。

逆に、カップリング結合体156の回動範囲を確保したまま、回転力被伝達部151ｈを延長させる場合には、図42（ｃ）に示すように、カップリング結合体156の軸部（繋ぎ部）を細くする必要がある。しかし、カップリング結合体156の軸部を細くすると、カップリング結合体156の剛性が低下し、前記駆動伝達時の回転ムラが悪化し、画像品質が劣化する可能性がある。

従って、係り量170ｂを確保するための形状は、前記のように、回転力被伝達部151ｈを延長させないものが望ましい。そのため、本実施形態にあっては、カップリング結合体156がドラムフランジ軸線に対して最大に傾斜したとき、前記回転力被伝達部151ｈの外側端部は、傾斜により前記軸線方向の外側へ移動したピンの先端より内側に位置するように構成されている。これにより、カップリング結合体156の剛性を低下させることなく、回動制限を小さくしている。

以上、述べたように、本実施形態を用いれば、前記ピン155の前記カップリング結合体156に対する固定方法（例えば、前記ピン155と前記貫通穴160ｂの圧入関係）の管理を簡易にすることが可能となる。また、圧入力を低減させることで、従来であれば、高い圧入力で割れなどの不具合が生じていた材料も使用可能となり、より多くの種類の中から材料選定をすることが可能となる。さらに、前記カップリング150の形状を変更することなく、前記ピン155の前記回転力被伝達部151ｈに対する係り量を確保でき、前記カップリング結合体156の剛性を保つことができる。従って、前記回転力伝達時の回転ムラを低減させることができ、画像品質の低下を防ぐことができる。

＜回転力伝達動作＞
次に、感光体ドラム20を回転する際の回転力伝達動作について、図43を用いて説明する。モータ（不図示）から受けた回転力によって駆動軸100は、図中Ｘ８の方向に、ドラム駆動ギア181とともに回転する。尚、ギア181は、はす歯ギアであって、本実施形態での直径は約80mmである。そして、駆動軸100と一体のピン100ｂが、カップリング150の受け面150ｅ（４箇所）（回転力受け部）のいずれか２箇所に接触する。そして、ピン100ｂが受け面150ｅを押すことによって、カップリング150が回転する。また、カップリング150は、回転力伝達ピン155（カップリング側係合部、回転力伝達部、図11参照）が、回転力被伝達部151ｈ１，151ｈ３又は151ｈ２，151ｈ４（図13参照）に接触する。これによって、カップリング150は、感光体ドラム20と回転力が伝達可能に連結される。従って、カップリング150が回転することで、フランジ151を介して感光体ドラム20は回転する。

また仮に、ドラム軸線Ｌ１とカップリング軸線Ｌ２が多少同一直線からずれていた場合に、カップリング150が少し傾斜する。これによって、感光体ドラム20、駆動軸100に大きな負荷をかけずに、カップリング150は回転することができる。そのため、駆動軸100と感光体ドラム20を組み立てる際に、精度の高い調整を行わなくても済む。従って、コストを低減できる。

以上のような構成にすることにより、カップリング150を感光体ドラムと一体的に感光体ドラムユニットとして扱うことが可能である。そのため、組立て時に取り扱いが容易になり、組立て性を向上させることができる。

また、本実施形態では、駆動側のドラムフランジを感光体ドラムと別体と説明したが、その限りではない。つまり、回転力被伝達部をドラムフランジに設けずに、ドラムシリンダに直接設ける構成でも良い。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について、、図44乃至図46を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

｛カップリング結合体（球形部材とカップリング）｝
本実施形態は、第１実施形態とはカップリング結合体156の構成が異なる。本実施形態のカップリング結合体156は、、カップリング150に設けられた被結合部150ｔと、球形部材160に設けられた結合部160ｃを用いて、カップリング150と球形部材160を直接結合するものである。

図44（ａ）は、本実施形態のカップリング結合体を説明する斜視図であり、図44（ｂ）は、カップリング150と球形部材160の結合を説明する断面図である。また、図45は、カップリング150と球形部材160をビスで締結した断面図である。

図44に示すように、カップリング150には被結合部150ｔが設けられており、球形部材160には、貫通穴160ｂと結合部160ｃが設けられている。

ピン155は貫通穴160ｂに両端が突出するように挿入され、貫通穴160ｂとピン155との間の圧入力等で固定される。

カップリング150に設けられた被結合部150ｔに、球形部材160に設けられた結合部160ｃを接着、溶着等で固定することによって、カップリング150と球形部材160を一体的に結合する。また、被結合部150ｔと結合部160ｃにねじ溝を設け、互いを締結することで固定してもよい。この際、カップリング結合体が駆動伝達をする時に、ねじが締まる方向にねじ溝を設ける。また、図45に示すように、ビス200等の別部品を用いて固定を行ってもよい。

これにより、カップリング150と球形部材160とピン155とが一体的に結合されたカップリング結合体156が構成される。

｛カップリング結合体の組立て（カップリング、球形部材別体）｝
被結合部150ｔと結合部160ｃとを有するカップリング結合体156のドラムフランジ151に対する組み付け過程を、図46を用いて説明する。図46はカップリング結合体156をドラムフランジ151に固定する過程を示す断面図である。

１．球形部材160に設けられた貫通穴160ｂにピン155を両端が突出するように挿入し、貫通穴160ｂとピン155との間の圧入力等で固定する。

２．図46に示すとおり、球形部材160とピン155を、フランジ151に矢印Ｘ２の方向で挿入する。

３．図44及び図45を用いて説明した手順と同様の手順でカップリング結合体156を組み立てる。

これにより、カップリング結合体156が、ドラムフランジ151の抜け止め151ｉ内に形成される。

これ以降の手順は第１実施形態と同様であり、図16に示すように、カップリング結合体156をＸ４方向に移動し、球形部材160を抜け止め部151ｉと接触もしくは近接させる。次に、抜け止め部材157（図16参照）を矢印Ｘ４方向へ挿入して、フランジ151に固定する。これにより、球形部材160とガタ（隙間）を残しているため、カップリング150が向きを変えることができる。

以上述べてきた方法でカップリング結合体156を構成しても、第１実施形態と同様の効果を得ることがでる。また、本実施形態にあっては球形部材160にピン155を嵌合して取り付けた後、球形部材160をフランジ151に組み付けるとともに、カップリング150と結合することができる。このため、カップリング結合体の組み付けを容易に行うことが可能となる。

〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係る装置について、図47乃至図50を参照して説明する。なお、本実施形態の装置も基本構成は前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

｛カップリング結合体（球形部材とカップリング一体）｝
図47（ａ）はカップリング結合体を説明する斜視図であり、図47（ｂ）はカップリング結合体を説明する断面図である。

本実施形態は、第１実施形態とはカップリング結合体156及びフランジ151の構成が異なる。図47（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態のカップリング150には、貫通穴150ｒが設けられた略球形部150Ｒが形成される。ピン155は貫通穴150ｒに、両端が突出するように挿入され、貫通穴150ｒとピン155との間の圧入力等で固定される。

これにより、略球形部150Ｒを有するカップリング150とピン155とが一体的に結合されたカップリング結合体156が形成される。

｛カップリング結合体の組立て（カップリング、球形部材一体）｝
次に図48乃至図50を用いて、カップリング結合体156をフランジ151に組み付け、固定する過程を説明する。

図48及び図49（ａ）はカップリング結合体156の組み付け方法を示す斜視図である。図49（ｂ）、図50はカップリング結合体156とドラムフランジ151との組み付け方法を示すための、図49（ａ）のＳ４−Ｓ４で切断した断面図である。

ここでは、前記ドラムフランジ151の抜け止め部151ｉは、抜け止め部材151ｑ（151ｑ１，151ｑ２）として別体で構成されている。抜け止め部材151ｑは、前記抜け止め部151ｉとして半径ＳＲ151（図14参照）の形状を有しており、ドラムフランジ151に固定することで、カップリング結合体156が図50のＸ４方向に抜け出るのを防ぐ機能を持つ。また、ドラムフランジ151に対して固定されるための固定部151ｑｆを有する。カップリング結合体156をフランジ151に固定する方法はは、以下のようにして行う。

１．略球形部150Ｒに設けられた貫通穴150ｒにピン155を両端が突出するように挿入し、貫通穴150ｒとピン155との間の圧入力等で固定することでカップリング結合体156を構成する。

２．次に図48に示すように、抜け止め部材151ｑ１，151ｑ２を、略球形部150Ｒの両側から挟みこむように被せる。

３．図49に示すように、カップリング結合体156及び抜け止め部材151ｑをＸ１方向に移動させ、ドラムフランジ151内に収める。

４．図50に示すように、抜け止め部材151ｑの固定部151ｑｆをドラムフランジ151に接着、溶着等の方法でドラムフランジ151と一体的に固定する。

これにより、カップリング結合体156が、ドラムフランジ151の抜け止め151ｑ内に配置される。

以上述べてきた方法でカップリング結合体156を構成しても、第１実施形態と同様の効果を得ることがでる。また、本実施形態にあっては、略球形部150Ｒを含むカップリング結合体156を樹脂、あるいは金属で一体成形し得るので成形が容易であるとともに、剛性を高めることができる。

〔第４実施形態〕
次に第４実施形態に係る装置について、図51及び図52を参照して説明する。なお、本実施形態の装置も基本構成は前述した第１実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

前述した実施形態では、カップリング結合体156とフランジ151が感光体ドラム20の端部に付いたものを用いて説明した。しかし、フランジ151を、画像形成装置本体に単体で着脱しうる現像装置40の端部に取り付けてもよい。

図51及び図52は、現像装置40の斜視図と断面図である。また、図51（ｂ）、図52（ｂ）は共に、図51（ａ）及び図51（ｂ）のＳ12−Ｓ12で切断し、現像ローラ41の駆動列のみを示した断面図である。

本実施形態では、図51に示すように、前述した実施形態のフランジ151を感光体ドラム20でなく、現像ローラ41の軸端部に直接取り付けている。そして、現像装置40を前記画像形成装置本体１に着脱可能にしたものであり、前記回転力を現像ローラ41に前記回転力を直接伝達している。

図52では、現像ローラ41を駆動させるアイドラギア300を前記フランジ151として用い、前記回転力を前記アイドラギア300に伝達することで現像ローラ41を駆動させている。

また、カップリング結合体156の構成に関しては、第２実施形態、第３実施形態の方法を同様に使用することができる。

以上述べてきたように、フランジ151を現像装置40の端部に取り付けたとしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

１ …装置本体
２ …カートリッジ
51ａ …嵌入穴
100 …駆動軸
100ａ …先端部
100ｂ …回転力伝達ピン
150 …カップリング
150Ｒ …略球形部
150ｃ …繋ぎ部
150ｄ …被駆動伝達突起部
150ｅ …回転力受け部
150ｒ …貫通穴
151 …フランジ
151ｆ …凹部
151ｈ …回転力被伝達部
151ｒ …回転力被伝達対向部
155 …ピン
156 …カップリング結合体
160 …球形部材
160ｂ …貫通穴
170ａ …隙間
170ｂ …係り量
170ｃ …接触部

Claims (10)

1. 回転力付与部を有する駆動軸を備えた電子写真画像形成装置本体から、前記駆動軸の軸線方向と交差する方向に移動させて装着、取り外し可能なカートリッジであって、
   i）軸線を中心に回転可能であって、前記電子写真画像形成装置本体から回転力を受けて回転する回転部材と、
   ii）前記回転力付与部と係合して、前記回転部材を回転させるための回転力を受けるカップリング結合体であって、軸線を中心に回転可能なカップリング部材と、前記カップリング部材の前記軸線方向の一方端に設けられ前記駆動軸からの回転力を受けるための回転力受け部と、前記カップリング部材の前記軸線方向の他方側に嵌合されて取り付けられ両端が前記カップリング部材の軸線方向と交差する方向に突出した回転力伝達部材とを有し、前記駆動軸からの回転力を前記回転部材に伝達するための回転力伝達角度位置と、前記電子写真画像形成装置本体にカートリッジを着脱するときに前記回転部材の軸線に対して前記カップリング部材を傾斜させた着脱可能角度位置との間で傾動可能なカップリング結合体と、
   iii）前記回転部材に取り付けられ軸線を中心に回転可能なフランジであって、前記回転力伝達部材を隙間を有して収めるための開口部と、前記開口部に形成された規制部であって、前記カップリング結合体が前記回転力伝達角度位置にあるときに前記回転力伝達部材が突出した方向へ移動するのを規制する規制部と、前記回転力伝達部材が当接して前記カップリング結合体から回転力を伝達されるための回転力被伝達部と、前記回転力被伝達部に対向して形成された回転力被伝達対向部と、を有するフランジと、
   を有し、
   iv）前記回転部材の軸線方向において、前記回転力受け部に近い側を外側、反対側を内側としたとき、
   前記カップリング結合体が前記回転力伝達角度位置にあって、前記回転力伝達部材の一方端が前記規制部に当接して移動が規制されるまで突出した状態で、前記カップリング結合体が前記フランジに対して前記回転力伝達部材の突出量の小さい側が前記回転部材の軸線方向内側に移動するように傾斜したときに、前記回転力伝達部材の突出量の小さい側と前記回転力被伝達部および前記回転力被伝達対向部の間の係り量が０より大きくなるように構成した
   ことを特徴とするカートリッジ。
2. 前記カップリング結合体が前記回転部材の軸線に対して最大に傾斜したとき、前記回転力被伝達部の外側端部は、傾斜により前記軸線方向の外側へ移動した回転力伝達部材の先端より内側に位置することを特徴とする請求項１記載のカートリッジ。
3. 前記フランジは凹部を有し、
   前記カップリング部材の軸線方向の前記他方側には、前記凹部に収められて回動可能な形状を有する回動部が設けられ、前記回動部に形成された貫通穴にピンを嵌合して前記回転力伝達部材を構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカートリッジ。
4. 前記回動部は、前記カップリング部材と別体で構成され、前記回動部に形成された貫通穴及び前記カップリング部材に形成された貫通穴に前記ピンを嵌合して前記カップリング部材に取り付けられることを特徴とする請求項３記載のカートリッジ。
5. 前記回動部は、前記カップリング部材と別体で構成され、前記回動部に形成された結合部と、前記カップリング部材に形成された被結合部とを結合して前記カップリング部材に取り付けられることを特徴とする請求項３記載のカートリッジ。
6. 前記回動部は前記カップリング部材と一体的に構成されていることを特徴とする請求項３記載のカートリッジ。
7. 前記回転部材は、静電潜像を形成して現像剤の像を形成する電子写真感光体ドラムであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のカートリッジ。
8. 前記回転部材は、電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する現像剤を供給する現像ローラであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のカートリッジ。
9. カートリッジを取り外し可能に装着する電子写真画像形成装置であって、
   i）回転力付与部を有する駆動軸であって、モータにより回転される駆動軸と、
   ii）請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のカートリッジと、
   を有し、前記回転部材の前記軸線と交差する方向に前記カートリッジを取り外すことを特徴とする電子写真画像形成装置。
10. 前記カートリッジを電子写真画像形成装置本体に装着するときに、前記カップリング結合体を装着方向前方側に傾斜させるための傾斜手段を有することを特徴とする請求項９記載の電子写真画像形成装置。

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