JP4839337B2 - カートリッジ - Google Patents

Description

この発明は、画像形成装置に用いられるカートリッジに関するものである。

画像形成装置としては、電子写真方式を採用して記録媒体上に画像を形成する複写機やプリンタ等が挙げられる。

画像形成装置においては、現像剤、感光体、プロセス手段等の少なくとも一部をカートリッジとして、画像形成装置本体に取り外し可能に装着される構成が採用されている。ここで、カートリッジは、カートリッジと画像形成装置本体との結合部であるギアやカップリング等の駆動力伝達装置を通じて、画像形成装置本体の有する駆動装置からの駆動を受ける。

ここで、カートリッジを画像形成装置本体に着脱する際に、カートリッジの着脱方向がその長手方向と平行な方向である場合には、カートリッジと画像形成装置本体との結合部である駆動力伝達装置は端面カップリング構成とする場合がある。

端面カップリング構成には、一方には回転軸方向に突出した凸部（爪など）を有するカップリング部材と、他方には前記凸部と係合して回転駆動を受ける凹部を有するカップリング部材とから構成されるものがある。上記一方のカップリング部材はカートリッジに設けられ、他方は画像形成装置に設けられている。

ここで、上記２つのカップリング部材が係合する際、両者の回転位相関係に依っては、一方のカップリング部材の凸部は、他方の凹部に係合しない場合がある。すなわち、上記２つのカップリング部材は回転軸長手方向で干渉し、画像形成装置本体にカートリッジを完全に装着することができない場合がある。

そこで、従来の端面カップリング構成の駆動力伝達装置として、一方を軸方向にバネ付勢して移動可能とし、干渉の際には一方を退避可能な構成とするものがある（特許文献１参照）。特に画像形成装置の有するカップリング部材をカートリッジ方向へ常にバネ付勢し、また、軸線方向に退避可能な構成とするものが一般的である。カートリッジを画像形成装置に装着した際、両者のカップリング部材の凸部と凹部とが係合していない状態でも、画像形成装置の有するカップリング部材が軸線方向に退避する構成となっている。そのため、カップリング部材が軸線方向で干渉せず、カートリッジを画像形成装置へ完全に装着することができる。その後、画像形成装置の有するカップリング部材が回転することで、２部品の位相差がなくなり、退避していた一方のカップリング部材がバネ付勢力を受けて軸線方向（カートリッジ方向）へ移動する。これにより一方の凸部と他方の凹部とが係合した適正な係合状態となり、駆動の受け渡しが可能となる。
特開２００５−１０７４１３号公報

しかしながら、上述した端面カップリング構成では、２部品の干渉を回避するために、一方を退避可能な構成とする必要がある。この際、カップリング部材の退避可能なスペース、及び、付勢バネ設置スペースを必要とし、部品コストもかかる。

本発明の目的は、カップリング構成およびギア構成を併用するカートリッジにおいて、干渉回避のためのスペースや付勢バネ等の追加部品を必要としないカートリッジを提供することにある。

上記目的を達成するために、第一の本発明は、
現像剤を収納する現像剤収納部と、
前記現像剤収納部内に設けられた回転体と、
前記回転体に伝達するための回転力を受ける第一カップリング部と、この第一カップリング部の先端側に形成された第一稜線と、を有するカップリング部材と、
前記現像剤収納部内の現像剤を担持し潜像を現像する現像ローラと、
前記現像ローラに伝達するための回転力を受けるギア部材と、
前記第一カップリング部とカップリング結合する第二カップリング部と、この第二カップリング部の先端側に形成された第二稜線と、前記ギア部材とギア結合するギア部と、を有する駆動伝達部材と、
を有するカートリッジにおいて、
前記カップリング部材と前記ギア部材とが予め組み付けられた状態で前記駆動伝達部材を組み付ける過程で前記第一稜線と前記第二稜線とが接触した時に、前記駆動伝達部材に対し前記カップリング部材が相対回転する力を発生させるように前記第一稜線と前記第二稜線とが構成されたことを特徴とする。

上記目的を達成するために、第二の本発明は、
現像剤を収納する現像剤収納部と、
前記現像剤収納部内に設けられた回転体と、
前記回転体に伝達するための回転力を受ける第一カップリング部と、この第一カップリング部の先端側に形成された第一稜線と、を有するカップリング部材と、
潜像が形成される感光体と、
前記感光体に伝達するための回転力を受けるギア部材と、
前記第一カップリング部とカップリング結合する第二カップリング部と、この第二カップリング部の先端側に形成された第二稜線と、前記ギア部材とギア結合するギア部と、を有する駆動伝達部材と、
を有するカートリッジにおいて、
前記カップリング部材と前記ギア部材とが予め組み付けられた状態で前記駆動伝達部材を組み付ける過程で前記第一稜線と前記第二稜線とが接触した時に、前記駆動伝達部材に対し前記カップリング部材が相対回転する力を発生させるように前記第一稜線と前記第二稜線とが構成されたことを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、カップリング構成およびギア構成を併用した場合であっても、干渉回避のためのスペースや付勢バネ等の追加部品を必要としないカートリッジを提供することができる。

（参考例）
本発明の参考例に係るカートリッジ及び画像形成装置の一例としてのカラー電子写真画像形成装置（以下「画像形成装置」という）の実施形態について、図を用いて説明する。

（画像形成装置の全体構成）
まず画像形成装置の全体構成について、図２を用いて説明する。図２に示す画像形成装置１００は、水平方向に対して傾斜して並設した４個のカートリッジを取り外し可能に装着される装着手段である装着部２２（２２ａ〜２２ｄ）（図４参照）を有する。そして、前記装着部２２に装着されたカートリッジ７（７ａ〜７ｄ）は、夫々１個のドラム状の電子写真感光体１（１ａ〜１ｄ）を備えている。

電子写真感光体ドラム（以下、「感光体ドラム」という）１は、駆動部材（不図示）によって、同図中、時計回りに回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラムに作用する以下のプロセス手段が配置されている。即ち、転写後の感光体ドラム１表面に残った現像剤（トナー）を除去するクリーニング部材６（６ａ〜６ｄ）、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電ローラ２（２ａ〜２ｄ）が配置されている。及び、前記静電潜像をトナーを用いて現像する現像ユニット４（４ａ〜４ｄ）が配置されている。また、画像情報に基づいてレーザビームを照射し、感光体ドラム１に静電潜像を形成するスキャナユニット３、感光体ドラム１上の４色のトナー画像が一括して転写される中間転写ベルト５が配置されている。ここで、感光体ドラム１とクリーニング部材６、帯電ローラ２、現像ユニット４は一体的にカートリッジ化されカートリッジ７を構成している。このカートリッジ７は、使用者によって、画像形成装置１００の装置本体１００ａに取り外し可能に装着される。

中間転写ベルト５は、駆動ローラ１０、テンションローラ１１に張架されている。また、各感光体ドラム１（１ａ〜１ｄ）に対向して、中間転写ベルト５の内側に一次転写ローラ１２（１２ａ〜１２ｄ）が配設されている。そして、バイアス印加手段（不図示）により転写ベルト５に転写バイアスを印加する。

感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１が矢印Ｑ方向に回転し、中間転写ベルト５が矢印Ｒ方向に回転し、さらに一次転写ローラ１２に正極性のバイアスを印加することにより、順次、中間転写ベルト５上に一次転写される。そして、中間転写ベルト５に４色のトナー像が重なった状態で二次転写部１５まで搬送される。

前記画像形成動作と同期して給送装置１３及びレジストローラ対１７等からなる搬送手段によって記録媒体であるシートＳが搬送される。給送装置１３は、シートＳを収納する給送カセット２４と、シートＳを給送する給送ローラ８と、給送されたシートＳを搬送する搬送ローラ対１６とを有している。給送カセット２４は、図１中の本体手前方向へ引き抜くことができる。給送カセット２４に収納されたシートＳは、給送ローラ８に圧接され、分離パッド９によって一枚ずつ分離され（摩擦分離方式）搬送される。

そして、給送装置１３から搬送されたシートＳはレジストローラ対１７によって二次転写部１５に搬送される。二次転写部１５において、二次転写ローラ１８に正極性のバイアスを印加する。これにより、搬送されたシートＳに、中間転写ベルト５上の４色のトナー像を二次転写する。

定着手段である定着部１４は、シートＳに形成したトナー画像に熱及び圧力を加えて定着させるものである。定着ベルト１４ａは円筒形状であり、ヒータ等の発熱手段を接着したベルトガイド部材（不図示）にガイドされている。そして、定着ベルト１４ａと加圧ローラ１４ｂとが所定の圧接力をもって定着ニップを形成している。

そして、画像形成部から搬送された未定着トナー画像が形成されたシートＳが、定着ベルト１４ａと加圧ローラ１４ｂとの間の定着ニップで加熱及び加圧される。そして、シートＳ上の未定着トナー画像がシートＳに定着される。その後、トナー画像が定着されたシートＳは、排出ローラ対１９によって排出トレイ２０に排出される。

一方、トナー画像転写後に、感光体ドラム１表面に残ったトナーは、クリーニング部材６によって除去される。除去されたトナーは、感光体ユニット２６（２６ａ〜２６ｄ）内の除去トナー室に回収される。

また、シートＳへの二次転写後に中間転写ベルト５上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置２３によって除去される。除去されたトナーは、廃トナー搬送路（不図示）を通過し、装置奥面部に配置された廃トナー回収容器（不図示）へと回収される。

なお、図２においては、中間転写ベルト５を、中間転写体及びそれに関連する筐体を具備した中間転写ユニットとして図示している。しかしながら、転写材Ｓを感光体ドラム１の対向面に載置して転写や搬送を行う転写搬送体、及びそれに関連する筐体を具備した転写搬送ユニットを採用することも可能である。

（カートリッジ）
次に本実施形態のカートリッジについて、図３を用いて説明する。図３はトナーｔを収納したカートリッジ７の主断面である。尚、イエロー色のトナーｔを収納したカートリッジ７ａ、マゼンタ色のトナーｔを収納したカートリッジ７ｂ、シアン色のトナーｔを収納したカートリッジ７ｃ、ブラック色のトナーｔを収納したカートリッジ７ｄは同一構成である。

カートリッジ７は、感光体ドラム１と、帯電ローラ（帯電手段）２、及びクリーニング部材（クリーニング手段）６を備えた感光体ユニット２６、及び、現像ローラ（現像手段）２５を有する現像ユニット４に分かれている。

前記感光体ユニット２６のクリーニング枠体２７には、感光体ドラム１が軸受４０（４０ａ〜４０ｄ）、５０（５０ａ〜５０ｂ）（図４参照）を介して回転自在に取り付けられている。そして感光体ユニット２６に駆動モータ（不図示）の駆動力を伝達することにより、感光体ドラム１を画像形成動作に応じて回転駆動させる。感光体ドラム１の周上には、前述した通り帯電ローラ２、クリーニング部材６が配置されている。さらに、クリーニング部材６によって感光体ドラム１表面から除去された残留トナーは除去トナー室２７ａに落下する。クリーニング枠体２７には帯電ローラ軸受２８が、帯電ローラ２の中心と感光体ドラム１の中心を通る矢印Ｄ方向に移動可能に取り付けられている。帯電ローラ２の軸２ｊは軸受２８に回転可能に取り付けられている。そして、軸受２８は帯電ローラ加圧部材４６により感光体ドラム１に向かって加圧された状態である。

現像ユニット４は、感光体ドラム１と接触して矢印Ｂ方向に回転する現像ローラ２５と現像枠体３１を有する。現像ローラ２５は、現像枠体３１の長手方向の両側にそれぞれ取り付けられた軸受部材３２（３２Ｒ、３２Ｌ）を介して、回転自在に現像枠体３１に支持されている。また、現像ローラ２５の周上には、現像ローラ２５に接触して矢印Ｃ方向に回転するトナー供給ローラ３４と現像ローラ２５上のトナー層を規制するための現像ブレード３５が配置されている。さらに現像枠体３１のトナー収容部３１ａには、収容されたトナーを撹拌するとともに前記トナー供給ローラ３４へトナーを搬送するためのトナー搬送部材３６が設けられている。そして現像ユニット４は、軸受部材３２Ｒ、３２Ｆに設けられた、穴３２Ｒｂ、３２Ｆｂに嵌合する軸３７（３７Ｒ、３７Ｆ）を中心にして感光体ユニット２６に回動自在に結合されている。現像ユニット４は、加圧バネ３８により付勢されている。そのため、カートリッジ７の画像形成時においては、現像ユニット４は軸３７を中心に矢印Ａ方向に回転し、現像ローラ２５が感光体ドラム１に当接している。

（駆動力伝達装置）
次に、この発明の参考例による、端面カップリング構成である駆動力伝達装置について説明する。本参考例においては、画像形成装置本体からの駆動を、カートリッジの感光体ドラムに伝達する場合を説明する。図１は、本発明の駆動力伝達装置を示す斜視図である。また、図５は本発明の駆動力伝達装置とその周辺部を示す断面図である。

図において、感光体ドラム１は、ドラムシリンダ４１、第２カップリング部材であるドラムフランジ４２とから構成されている。ドラムフランジ４２の一端４２ａはドラムシリンダ４１の一端に対して圧入等により固定され、感光体ユニット２６として結合されている。ドラムフランジ４２の他端４２ｂには、画像形成装置本体から駆動を受ける被駆動力伝達部が設けられている（詳細は後述する）。また、感光体ドラム１はその両端部（図５では片側のみ図示）をドラム軸受４０ａ、ドラム軸受５０ａとにより回転可能に支持されている（図４参照）。即ち、第２カップリング部材であるドラムフランジ４２は、軸（第２軸線）を中心として回転可能である。ドラム軸受４０ａ、ドラム軸受５０ａは図３に記載のクリーニング枠体２７と共に感光体ユニット２６を構成している。

一方、感光体ドラム１に駆動伝達する第１カップリング部材５１は、不図示の画像形成装置本体フレームにより固定された本体軸受部材５２により回転可能に支持されている。即ち、第１カップリング部材５１は軸（第１軸線）を中心に回転可能である。第１カップリング部材５１は一端５１ａにギアを有し、画像形成装置に設けられた駆動源（モータ等）からの駆動を、ギアを通じて駆動伝達される構成となっている（不図示）。第１カップリング部材５１の他端５１ｂには、感光体ドラム１に駆動を伝達するための駆動力伝達部が設けられている。

次に、画像形成装置の第１カップリング部材５１とその駆動力伝達部、及び、感光体ドラム１の第２カップリング部材４２とその被駆動力伝達部について、詳細を説明する。

第１カップリング部材５１はその端部５１ｂに、平面５１ｃと平面５１ｄとから構成される第１稜線５１ｅを有している（図１（ａ）、及び、図６参照）。また、第１カップリング部材５１の矢印Ｑ方向の回転に対して、第２カップリング部材４２へ駆動を伝達するための第１駆動力伝達部（駆動力伝達部）である駆動力伝達面５１ｆを有している。ここで、第１稜線５１ｅは、軸方向において、駆動力伝達面５１ｆの先端側（第１カップリング部材５１側）に設けられている。また、第１稜線５１ｅは、駆動力伝達面５１ｆの端部で構成してもよい。

一方、第２カップリング部材４２は、その端部４２ｂに、平面４２ｃと平面４２ｄとから構成される第２稜線４２ｅを有している（図１（ｂ）、及び、図７参照）。また、第２カップリング部材４２は、第２駆動力伝達部（駆動力受け部）である被駆動力伝達面４２ｆを有し、第１カップリング部材５１の駆動力伝達面５１ｆに当接して、第１カップリング部材５１からの駆動を受ける。ここで、第２稜線４２ｅは、軸方向において、駆動力伝達面４２ｆの先端側（第２カップリング部材４２側）に設けられている。また、第２稜線４２ｅは、被駆動力伝達面４２ｆの端部で構成してもよい。

第１カップリング部材５１の第１稜線５１ｅと第２カップリング部材４２の第２稜線４２ｅとの相対的な位置関係を図８、図９を用いて説明する。

図８（ａ）は第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２とを軸線方向（前記第１軸線及び前記第２軸線とが位置する仮想線の方向）に対して直交方向から見た図である。即ち、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２とを離間させた状態（離間位置）で、軸線（前記仮想線）を含む第１仮想面に投影させた図である。第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅとは平行でなく、第１稜線５１ｅ線分を延長した延長線５１ｇと第２稜線４２ｅ線分を延長した延長線４２ｇとは必ず交差する構成となっている。

また、図８（ｂ）は、第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅとが当接した場合において、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２とを前記第１仮想面に投影させた図である。

また、図９は第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２の斜視図である。その法線が回転軸を含む第２仮想面である仮想平面Ｐに第１稜線５１ｅを投影させた線分５１ｈとその延長線５１ｊ、及び、第２稜線４２ｅを投影させた線分４２ｈとその延長線４２ｊとは、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２との位相関係に依存して、交差、または、平行となる。図９においては、両者の延長線５１ｊと４２ｊとが交差する場合を示している。

次に、図１０、及び、図１１を用いて、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２とを係合させた場合の位置関係を、第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅとが、軸線方向から見て交差しない場合（図１０）と交差する場合（図１１）について、それぞれ説明する。

第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２とを係合させる際、第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅとが、軸線方向から見て交差しない場合を図１０に示す。第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅとを、その法線が回転軸と平行である仮想平面Ｐに投影させた線分５１ｈ、及び、４２ｈは交差しない（図１０（ａ））。第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２との両者を係合させるために、前記第１軸線と前記第２軸線とを同一の仮想線上に揃えた状態で、第１カップリング部材５１に対して第２カップリング部材４２を矢印Ｆ方向へ移動させた状態を図１０（ｂ）に示す。第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅとは当接することなく、また、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２は互いに干渉することなく、両者の駆動力伝達面５１ｆと４２ｆとが共に軸線方向において重なる重なり位置まで係合することができる。その後、第１カップリング部材５１は画像形成装置本体からの駆動を受けて、図１０（ｃ）中の矢印Ｑ方向へ回転する。第１カップリング部材５１の駆動力伝達面５１ｆと第２カップリング部材４２の駆動力伝達面４２ｆとが当接し、第１カップリング部材５１から第２カップリング部材４２へ駆動が伝達される。

次に、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２とを係合させる際、第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅとが、軸線方向から見て交差する場合を図１１に示す。仮想平面Ｐ上に投影させた線分５１ｈと４２ｈとは交差する（図１１（ａ））。第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２との両者を係合させるために、前記第１軸線と前記第２軸線とを同一の仮想線上に揃えた状態で、第１カップリング部材５１に対して第２カップリング部材４２を矢印Ｆ方向へ移動させた状態を図１１（ｂ）に示す。図１１（ｂ）は、第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅとが当接するまで、第２カップリング部材４２を矢印Ｆ方向へ移動させた状態である。また、図８（ｂ）は、上記状態での第１カップリング部材５１と第２カップリング部材とを軸直角方向から見た図である。この状態では、第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅとは平行でなく、必ず交差する構成となっている。

図１１（ｂ）の状態から更に第２カップリング部材４２を矢印Ｆ方向へ組み込むときの、第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅとの接点部に作用する力の関係を、図１２、図１３を用いて説明する。先ず、第１カップリング部材５１の第１稜線５１ｅが、第２カップリング部材４２の第２稜線４２ｅから受ける力の方向を説明する。第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅとが接点Ｍで接触している場合を考える。図１２は、第１カップリング部材５１を、第１稜線５１ｅを法線とし、接点Ｍを通る平面Ｖで切断した断面図である。第１カップリング部材５１は、接点Ｍから矢印Ｆ（１）方向の力を受ける。力Ｆ（１）は、軸線方向線分Ｆｚ（１）とその直角方向成分Ｆｘ（１）に分解することができる。図１３（ａ）は力Ｆｘ（１）を仮想平面Ｐ上に投影したものであり、力Ｆｘ（１）は回転方向成分Ｆｓ（１）と半径方向成分Ｆｒ（１）とに分解される。ここで、第１稜線５１ｅは、軸線方向から見てその線分内における法線は軸中心を通らない構成となっているため、仮想平面Ｐ上において回転方向成分Ｆｓ（１）は必ず存在することになる。

仮に第１稜線５１ｅを軸線方向から見たときに、その線分内における法線が軸中心を通っていた場合、図１４に示すように、力Ｆｘ（１）は半径方向成分Ｆｒ（１）のみで、回転方向成分を持たない場合がある。本構成によれば、第１カップリング部材５１は矢印Ｇ方向へ回転するための回転方向成分Ｆｓ（１）を常に有することになる。なお、このとき、第２カップリング部材４２は、接点Ｍから矢印Ｆｘ（１）とは逆向きの力Ｆｘ（１２）を反力として受ける（図１３（ｂ）参照）。反力Ｆｘ（１２）は同様にして、回転方向成分Ｆｓ（１２）、及び、半径方向成分Ｆｒ（１２）に分解することができる。第２カップリング部材４２は回転方向成分Ｆｓ（１２）の力を受ける。これは、矢印Ｇとは逆方向の矢印Ｈ方向の回転成分となる。

次に、第２カップリング部材４２の第２稜線４２ｅが、第１カップリング部材５１の第１稜線５１ｅから受ける力の方向を説明する。上記と同様に、第２稜線４２ｅと第１稜線５１ｅとが接点Ｍで接触している場合を考える。図１５は、第２カップリング部材４２を、第２稜線４２ｅを法線とし、接点Ｍを通る平面Ｗで切断した断面図である。第２カップリング部材４２は、接点Ｍから矢印Ｆ（２）方向の力を受ける。力Ｆ（２）は、軸線方向成分Ｆｚ（２）とその直角方向成分Ｆｘ（２）に分解することができる。

図１６（ｂ）は力Ｆｘ（２）を仮想平面Ｐ上に投影したものであり、力Ｆｘ（２）は回転方向成分Ｆｓ（２）と半径方向成分Ｆｒ（２）とに分解される。なお、図中、力の矢印の大きさは、説明のために各図で異なって示されている。第２稜線４２ｅは、軸線方向から見てその線分内における法線は軸中心を通らない構成となっているため、仮想平面Ｐ上において回転方向成分Ｆｓ（２）は必ず存在することになる。この回転方向成分Ｆｓ（２）があることで、第２カップリング部材４２は矢印Ｈ方向に回転することになる。このとき、第１カップリング部材５１は、接点Ｍから矢印Ｆｘ（２）とは逆向きの力Ｆｘ（２１）を反力として受ける。反力Ｆｘ（２１）は同様にして、回転方向成分Ｆｓ（２１）、及び、半径方向成分Ｆｒ（２１）に分解することができる。第１カップリング部材５１は回転方向成分Ｆｓ（２１）の力を受けることで、矢印Ｇ方向に回転することになる（図１６（ａ）参照）。

以上のように、第１カップリング部材５１（第１稜線５１ｅ）は、回転方向成分の力Ｆｓ（１）とＦｓ（２１）の合力を受け、矢印Ｇ方向へ回転する。一方、第２カップリング部材４２（第２稜線４２ｅ）は回転方向成分の力Ｆｓ（２）とＦｓ（１２）の合力を受け、矢印Ｈ方向へ回転する。即ち、第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅとは互いに力を受けながら相対的に滑る。その結果、第１カップリング部材５１及び第２カップリング部材４２は軸線を中心として相対的に回転する。

なお、第１カップリング部材５１が矢印Ｇ方向へ、第２カップリング部材が矢印Ｈ方向へ回転するためには、軸線（仮想線）方向から見て、第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅの交点における両方の法線が軸中心を通らない構成となっている必要はない。即ち、交点における第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅの少なくとも一方の法線が、軸線方向から見て、軸中心を通らない構成となっていればよい。しかしながら、本参考例のように両方の法線が軸中心を通らない構成となっていれば、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材の相対移動させ易くできる。そのため、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材を係合させ易くなる。

図１１（ｂ）において、上述したように、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２は、互いに逆方向への回転する力を受ける。この状態で、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２は、相対的に回転しながら、軸線方向において相対的に近づく。そして、この状態から更に、第２カップリング部材４２を矢印Ｆ方向へ組み込まれる。この状態を図１１（ｃ）に示す。図においては、第２カップリング部材４２は回転させずに矢印Ｆ方向へのみ移動させた場合の状態であり、第１カップリング部材５１が矢印Ｇ方向へ回転していくことで、軸線方向の干渉が回避されている。ここで、画像形成装置本体は、第１カップリング部材５１への駆動力の伝達を解除する駆動力伝達解除手段としての電磁クラッチ等（不図示）を有している。これにより、第１カップリング部材５１は回転方向に軽負荷で回転可能な構成となっている。尚、前述した駆動力伝達解除手段としては、カートリッジ７に、ドラムフランジ４２がドラムシリンダ４１に対して所定角度だけ回転できるような構成を設けてもよい。図１１（ｄ）は第１カップリング部材５１の駆動力伝達面５１ｆと第１カップリング部材４２の駆動力伝達面４２ｆとが軸線方向で合致する位置まで係合した状態である。すなわち、第１カップリング部材５１に対して第２カップリング部材４２の組み込みが完了した状態を示している。その後、第１カップリング部材５１は画像形成装置本体からの駆動を受けて、図１１（ｄ）中の矢印Ｑ方向へ回転し、前述と同じく、第１カップリング部材５１から第２カップリング部材４２へ駆動が伝達される。なお、上記の説明では、第２カップリング部材４２は回転せず、第１カップリング部材が回転することで軸線方向の干渉が回避される場合の説明である。しかし、第１カップリング部材が回転せず、第２カップリング部材が回転する、または、第１、及び、第２カップリング部材の両方が回転する構成であってもよい。

上記のように、本構成によれば、端面カップリング構成の駆動力伝達装置において、２部品の干渉を避けるために、一方を軸方向へ退避させる構成とする必要がない。干渉回避のためのスペースや付勢バネ等の追加部品の不要な端面カップリング構成を達成できる。

なお、上記において、第１カップリング部材の第１稜線は、平面５１ｃと平面５１ｄとによって構成された第１稜線５１ｅとしての説明だが、図１（ａ）、及び、図６に記載の面５１ｄと面５１ｑとによって構成された第１稜線５１ｐであってもよい。

また、第１稜線５１ｅは、駆動力伝達面５１ｆの一部であってもよく、また、第２稜線４２ｅは駆動力伝達面４２ｆの一部であってもよい。

また、本参考例では、第１稜線を構成している２つの面は、何れも平面であるが、凸稜線は平面と曲面、または、２つの曲面により構成されているものでもよい。また、第２稜線についても同様である。

また、上記において、第１稜線は直線である場合の説明と図であるが、曲線であってもよい。また、第２稜線についても同様である。

また、上記において、第１カップリング部材と第２カップリング部材は、画像形成装置本体に設けられた第１カップリング部材と、プロセスカートリッジの感光体ドラムの端面に設けられた第２カップリング部材との関係についての説明である。しかし、第２カップリング部材はプロセスカートリッジの感光体ドラム端面に限らず、現像装置の現像ローラ端面や、現像装置の現像ローラに駆動を伝達するギア列等のギア端面に設けられていてもよい。

図１において、第１カップリング部材５１の第１稜線５１ｅは、第１当接部である面５１ｄと面５１ｃとで構成されている。更に、面５１ｄは軸線に直角となっている。また、第２カップリング部材４２は軸線と直角な面４２ｍを有している。

第１カップリング部材５１に対して第２カップリング部材４２を組み込んだときに、図１のように、軸線に直角な面５１ｄが第１カップリング部材５１の最端部に位置していても、面５１ｄが第２カップリング部材４２の面４２ｍ以外の面に当接することはなく、２部品は軸線方向で干渉することなく組み込むことができる。

図５は組み込み完了時（駆動力伝達面５１ｆと被駆動力伝達面４２ｆとが共に軸線方向で合致する位置まで係合した時）の第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２とを示した断面図（斜視図は図１０（ｃ）参照）である。第１カップリング部材５１の第１当接部（第１突き当て部）である面５１ｄと第２カップリング部材４２の第２当接部（第２突き当て部）である面４２ｍとが当接することで、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２との軸線方向の位置決めが行われている。端面カップリング構成の駆動力伝達装置として、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２とはガタなく、一体的に回転することが望ましい。一体的に回転するためには、回転中に第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２とは回転方向、且つ、軸線方向の両方で常に当接していることが望ましい。

本構成は、面５１ｄが、第２カップリング部材４２と最初に当接する第１稜線５１ｅで形成されている。従って、第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅとが当接して第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２とが干渉なく係合される工程の最後に、面５１ｄが面４２ｍに当接する工程を有している。そのため、確実に第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２とが軸線方向で当接し、両者の位置決めをすることができる。

なお、面５１ｄ、及び、面４２ｍは、軸線方向に垂直である必要はないが、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２とを軸線方向でより確実に当接させ、両者の位置決めを行うためには、面５１ｄ、及び、面４２ｍは共に軸線方向に垂直であることが望ましい。

また、上記において、第１当接部、及び、第２当接部は、面と面である場合を説明したが、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２との軸線方向の位置決めが行われればよく、そのため、面と点、面と稜線、稜線と稜線の場合でもよい。

なお、上記において、駆動力伝達面５１ｆと被駆動力伝達面４２ｆは、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２にそれぞれ１つずつ設けられている場合の説明だが、駆動力伝達面５１ｆ、被駆動力伝達面４２ｆは回転軸中心周りに複数個あってもよい。図１７には、第１カップリング部材５１に２つの駆動力伝達面がある場合を示している。

また、第１カップリング部材５１と第２カップリング部材４２との両者の芯合わせは、両者の軸受部材である本体軸受部材５２とドラム軸受４０とで行われてもよい。しかし、第１カップリング部材５１の第１軸線上（回転軸上）に第１中心位置決め部としてのボス５１ｒを設け、第２カップリング部材４２の第２軸線上（回転軸上）に第２中心位置決め部としての穴４２ｐを設けてもよい。そして、ボス５１ｒと穴４２ｐとが嵌合することによって中心軸の位置決めを行うことができる（図１８参照）。これにより、精度良く、互いの中心軸の位置決めをすることができる。

（実施例１）
次に、この発明の実施例による、端面カップリング構成の駆動力伝達装置を有する現像装置である現像ユニット、及び、カートリッジについて図を用いて説明する。本実施例においては、現像装置内の現像剤を攪拌・搬送する攪拌部材に駆動を伝達する第１カップリング部材、及び、第２カップリング部材について説明する。

図３に示すカートリッジの現像枠体３１内には、現像ローラ２５、トナー供給ローラ３４、及び、現像ブレード３５近傍の現像剤を攪拌し、現像ローラ２５、及び、トナー供給ローラ３４へ現像剤を搬送、攪拌するための攪拌部材５３が設けられている。攪拌部材５３は軸線方向の一端を現像枠体３１に回転可能に支持され、他方から回転駆動力を受けて図中矢印Ｅ方向へ回転することで、現像剤を現像ローラ２５、及び、トナー供給ローラ３４へ現像剤を供給する構成となっている。

現像枠体３１内の攪拌部材５３へ駆動伝達する構成について詳細を説明する。図１９は、図３における攪拌部材５３の回転軸を通る平面でカートリッジを切断したときの断面図である。攪拌部材５３は、一端を現像枠体３１により（不図示）、他端を軸受部材３２により回転可能に支持されている。現像枠体３１内の現像剤が現像枠体３１外へ漏れ出すのを防止するため、現像枠体３１と軸受部材３２との間に封止部材５５が設けられている。また、前記封止部材５５は攪拌軸５４周面にも当接し、攪拌軸５４と軸受部材３２との摺動部へのトナー侵入を規制している。封止部材５５は発泡ウレタン等による弾性部材であり、シール性向上のためには、軸線方向（現像枠体３１と軸受部材３２）、及び、半径方向（攪拌軸５４）の両方で共に封止部材５５がその周辺部品に対して圧入寸法関係となっていることが望ましい。

攪拌部材５３は、図１９に示すようにクランク形状をし、攪拌軸５４の切り欠き部５４ａと係合している。これにより、攪拌部材５３は第２カップリング部材である攪拌軸５４と常に一体的に回転駆動される。

攪拌軸５４の他端５４ｂは第１カップリング部材であるギア５６の一端５６ｂと係合している。ギア５６は軸受部材３２により、攪拌軸５４と同軸で、回転可能に支持されている。攪拌軸５４とギア５６との係合においては、先述の参考例と同様の端面カップリング構成である。すなわち、図２０に示すように、第１カップリング部材であるギア５６は駆動伝達部である駆動力伝達面５６ｆ、及び、面５６ｃと面５６ｄとから構成される第１稜線５６ｅを有している。一方、第２カップリング部材である攪拌軸５４は駆動伝達部である駆動力伝達面５４ｆ、及び、面５４ｃと面５４ｄとから構成される第２稜線５４ｅを有している。更に、第１稜線５６ｅと第２稜線５４ｅとは、前述の参考例における第１稜線５１ｅと第２稜線４２ｅと同様の関係となっている。

図２１は現像ユニット４の一部の斜視図を示している。ギア５６は、現像ローラギア部材５７と、トナー供給ローラギア部材５８と、トナー搬送アイドラギア部材６０と、それぞれに噛み合うギア部を有する。ここで、
現像ローラギア部材５７は現像ローラ２５の端面に取り付けられている。また、トナー供給ローラギア部材５８は、トナー供給ローラ３４（不図示）の端面に取り付けられている。また、トナー搬送アイドラギア部材６０は、トナー搬送部材３６（不図示）の回転中心軸と同軸に設けられたトナー搬送ギア５９部材に回転駆動を伝達するものである。これによって、駆動ギア列が構成されている。

駆動ギア列は不図示の画像形成装置本体の駆動源からの駆動を受け、それぞれ矢印方向（矢印Ｂ、Ｃ、Ｅ等）へ回転する。なお、現像ユニット４組立完了時は、駆動ギア列がカートリッジの外観に露出しないようにギア列を保護する保護部材がカートリッジの軸線方向外側から組み込まれる（不図示）。

ここで、内部に現像剤を収容した現像枠体３１に対して攪拌軸５４、軸受部材３２、ギア５６を組み込む現像ユニット４の組立工程において、攪拌軸５４、及び、軸受部材３２は、ギア５６よりも先に組み込まれる（図２２参照）。軸受部材３２により回転可能に支持された攪拌軸５４に対してギア５６を組み込む際、攪拌軸５４とギア５６との端面カップリング構成において、その軸線方向で干渉があると、ギア５６が現像ユニット４の軸線方向外側へ出っ張り、攪拌軸５４を正規の位置に組み込むことができない。また、攪拌軸５４に駆動が伝達されず、結果として攪拌部材５３を回転駆動することができない。

ギア５６から攪拌軸５４へ確実に駆動伝達するためには、攪拌軸５４とギア５６との端面カップリングの係合において、干渉なく確実に両者を組み込む必要がある。特に、ギア５６は現像ローラギア５７やトナー供給ローラギア５８等と噛み合うため、相手ギア歯面と干渉しないよう、相手ギアの位相に合わせた組み込みが必要となる。本構成によれば、少なくとも攪拌軸５４とギア５６との係合に関して、両者が互いに逆方向へ回転することで軸線方向の干渉を回避しながら組み込めるため、ギア５６の組み込み工程を容易にできる。

なお、上記の説明においては、駆動力伝達装置は攪拌部材へ駆動を伝達する駆動力伝達装置である場合の説明だが、トナー搬送部材３６へ駆動を伝達する駆動力伝達装置であってもよい。また、広く回転体（攪拌部材を含む）へ駆動を伝達する構成に用いても良い。

また、本実施例では、現像枠体３１に用いられる例を説明したが、クリーニング枠体２７に用いてもよい。即ち、本実施例は、カートリッジ枠体のいずれの部分（現像枠体３１、クリーニング枠体２７等）にも用いられる。

本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置の斜視図 本発明の第１の実施例に係る画像形成装置 本発明の第１の実施例に係るプロセスカートリッジ 本発明の第１の実施例に係る画像形成装置 本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置の断面図 本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置の三面図 本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置の三面図 本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置 本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置 本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置 本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置 本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置の断面図 本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置 駆動力伝達装置の組み込みにおいて、干渉の発生する凸稜線の位置 本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置の断面図 本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置 本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置 本発明の第１の実施例に係る駆動力伝達装置 本発明の第２の実施例に係る駆動力伝達装置の断面図 本発明の第２の実施例に係る駆動力伝達装置 本発明の第２の実施例に係る現像装置の斜視図 本発明の第２の実施例に係る駆動力伝達装置

符号の説明

１ 電子写真感光体ドラム
２ 帯電ローラ
４ 現像装置、現像ユニット
６ クリーニング部材
７ プロセスカートリッジ
２５ 現像ローラ
２６ 感光体ユニット
２７ クリーニング枠体
２７ａ 除去トナー室
３１ 現像枠体
３２ 軸受部材
３４ トナー供給ローラ
３５ 現像ブレード
３６ トナー搬送部材
４０、５０ ドラム軸受
４１ ドラムシリンダ
４２ ドラムフランジ、第２カップリング部材
４２ｅ 第２カップリング部材の第２稜線
４２ｆ 第２カップリング部材の駆動伝達部
５１ 第１カップリング部材
５１ｅ 第１カップリング部材の第１稜線
５１ｆ 第１カップリング部材の駆動伝達部
５２ 本体軸受部材
５３ 攪拌部材
５４ 攪拌軸

Claims (6)

1. 現像剤を収納する現像剤収納部と、
   前記現像剤収納部内に設けられた回転体と、
   前記回転体に伝達するための回転力を受ける第一カップリング部と、この第一カップリング部の先端側に形成された第一稜線と、を有するカップリング部材と、
   前記現像剤収納部内の現像剤を担持し潜像を現像する現像ローラと、
   前記現像ローラに伝達するための回転力を受けるギア部材と、
   前記第一カップリング部とカップリング結合する第二カップリング部と、この第二カップリング部の先端側に形成された第二稜線と、前記ギア部材とギア結合するギア部と、を有する駆動伝達部材と、
   を有するカートリッジにおいて、
   前記カップリング部材と前記ギア部材とが予め組み付けられた状態で前記駆動伝達部材を組み付ける過程で前記第一稜線と前記第二稜線とが接触した時に、前記駆動伝達部材に対し前記カップリング部材が相対回転する力を発生させるように前記第一稜線と前記第二稜線とが構成されたことを特徴とするカートリッジ。
2. 現像剤を収納する現像剤収納部と、
   前記現像剤収納部内に設けられた回転体と、
   前記回転体に伝達するための回転力を受ける第一カップリング部と、この第一カップリング部の先端側に形成された第一稜線と、を有するカップリング部材と、
   潜像が形成される感光体と、
   前記感光体に伝達するための回転力を受けるギア部材と、
   前記第一カップリング部とカップリング結合する第二カップリング部と、この第二カップリング部の先端側に形成された第二稜線と、前記ギア部材とギア結合するギア部と、を有する駆動伝達部材と、
   を有するカートリッジにおいて、
   前記カップリング部材と前記ギア部材とが予め組み付けられた状態で前記ギア部材とギア結合させるために前記駆動伝達部材を組み付ける過程で前記第一稜線と前記第二稜線とが接触した時に、前記駆動伝達部材に対し前記カップリング部材が相対回転する力を発生させるように前記第一稜線と前記第二稜線とが構成されたことを特徴とするカートリッジ。
3. 前記ギア部とギア結合する他のギア部材を有し、
   前記カップリング部材と前記ギア部材と前記他のギア部材とが予め組み付けられた状態で前記駆動伝達部材を組み付ける過程で前記第一稜線と前記第二稜線とが接触した時に、前記駆動伝達部材に対し前記カップリング部材が相対回転する力を発生させるように前記第一稜線と前記第二稜線とが構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のカートリッジ。
4. 前記回転体は、前記現像剤収納部内の現像剤を攪拌する攪拌部材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカートリッジ。
5. 前記回転体は、前記現像剤収納部内の現像剤を搬送する搬送部材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカートリッジ。
6. 前記カップリング部材の回転軸線と前記駆動伝達部材の回転軸線が同一の仮想線に位置している状態において、前記仮想線に投影された前記第一カップリング部と前記第二カップリング部とが離れている状態を離間位置と、前記仮想線に投影された前記第一カップリング部と前記第二カップリング部とが重なっている状態を重なり位置と、規定し、
   前記駆動伝達部材が前記カップリング部材に対し前記離間位置から前記重なり位置まで移動する過程で前記第１稜線と前記第２稜線が接触した状態では、
   前記仮想線を含む第１仮想面に前記第１稜線及び前記第２稜線が投影されたときに、前記第１稜線と前記第２稜線とが交差しており、
   前記仮想線に対して直交する第２仮想面に前記第１稜線及び前記第２稜線が投影されたときに、前記第１稜線と前記第２稜線とが交差しており、交差している交点における前記第１稜線の法線、及び前記第２稜線の法線の少なくとも一方が前記仮想線を通らないように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のカートリッジ。

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